1。 Bohrモデルと原子スペクトル:
* niels Bohrのモデル 電子は、原子内の特定の離散エネルギーレベルのみを占めることができることを提案しました。
*これらのエネルギーレベルは量子化されています。つまり、特定の固定値のみを持つことができ、その間には何もできません。
*電子がこれらのエネルギーレベル間をジャンプすると、2つのレベルの差に等しいエネルギーで光子を吸収または放出します。これにより、特性線スペクトルにつながります 特定の波長の光のみが放出される原子排出量で観察されます。
2。波粒子の二重性とシュレディンガー方程式:
* 量子力学 電子を波と粒子の両方として説明します。
* schrödinger方程式 原子内の電子の挙動を記述する数学モデルです。
*Schrödinger方程式の解は波動関数と呼ばれます 、スペースの特定の領域で電子を見つける可能性を表しています。
*これらの波動関数は特定のエネルギーレベルに対応し、特定の量子化されたエネルギー値のみが許可されます。
3。実験的証拠:
* 光電効果: 光が金属から電子を倒すことができるこの現象は、光エネルギーの量子化された性質を示しました。
* 原子分光法: 離散スペクトル線の観察は、電子が特定のエネルギー状態にのみ存在できることを確認します。
* ブラックボディ放射: 加熱されたオブジェクトによって放出される光のスペクトルも量子化を示しており、温度に応じて特定の波長が放出されます。
4。古典物理学の制限:
* 古典物理学 電子は、あらゆるエネルギーであらゆる軌道で核を周回できると予測しました。これにより、原子は連続した光のスペクトルを放出するという予測につながりましたが、これは観察されません。
* 量子力学 量子化を導入し、原子エネルギーレベルの離散性と観測されたラインスペクトルを説明することにより、この問題を解決しました。
要約すると、原子内の電子のエネルギーは次のために量子化されます。
* bohrモデルとその原子スペクトルの説明。
*電子の波粒子の二重性とシュレディンガー方程式。
*光電効果、原子分光法、およびブラックボディ放射からの実験的証拠。
*古典物理学が原子現象を説明できなかったこと。