ATOM NEDİR?

1859 yılında KIRCHHOFF ve BUNSEN, kimyasal elementlerin gaz formunda bu element için karakteristik olan belirli bir çizgi spektrumu yayınladıklarını buldular. Başka bir deyişle; atomlar sadece belirli dalga boylarında ışık yayarlar. Bu yüzden bir çizgi spektrumundan bahsedebiliriz. Bu bölümde, hidrojen atomunu ele alarak, söz konusu kesikli çizgilerin nasıl meydana geldiğini daha yakından inceleyeceğiz.

4. 1. Atom Spektrumları

DENEY: Hidrojen atomunun spektrum çizgileri optik derslerinden tanıdığımız yöntemler yardımıyla deneysel olarak belirlenebilir (Şekil 1).

Spektrum çizgilerini belirtmek için gerekli deneysel düzenek



L1 merceği yardımıyla lambanın ışığı S yarığı üzerine düşürülür. Sonra L2 merceğinin konumunu değiştirerek ekran üzerinde net bir görüntü elde edilir. Daha sonra yayınlanan ışık, bir optik ağ yardımıyla spektrumlarına ayrılır. Hidrojen atomunun görünen spektrum kısmı dört ayrı kesikli çizgiden oluşmuştur (Şekil 2).

4100 A0 4340 A0 4860 A0 6560 A0

Hidrojen atomunun spektrum çizgileri



BALMER, 1885 yılında bu spektrum çizgilerinin seriler halinde düzenlenebileceğini göstermiştir. Bu çizgilere ait frekanslar;

f = Ry (1 / 22 - 1 / m2) (1)

dır. Böylece deneysel ölçülen frekanslar (Şekil 2), m = 3,4,5 ve 6 için bu formül yardımıyla hesaplanabilir. Burada Ry, Rydberg sabiti adıyla bilinen ve değeri 3,28984 × 1015 s -1 olan bir sabittir. Daha sonra (1) nolu denklemdeki 2 yerine n = 1,3,4,5..... değerleri konularak diğer hidrojen atomu serileri de bulunmuştur (Şekil 3). Sonuç olarak hidrojen atomuna ait bütün seriler için;

E = h f = Ef - Ei = h Ry ( 1 / n2 - 1 / m2), (m > n) (2)

ifadesi elde edilir. Denklemdeki Ef uyarılmış, Ei ise temel düzeye karşı gelen enerjilerdir. Denklemdeki farklı n değerleri için farklı seriler bulunur.

n = 1 için Lyman- Serisi

n = 2 için Balmer-Serisi

n = 3 için Paschen-Serisi

n = 4 için Bracket-Serisi

n = 5 için Pfundt-Serisi

FRANCK (1882-1964; Hertz ile 1925’de Nobel Ödülü) ve HERTZ (1887-1975; Franck ile 1925’de Nobel Ödülü) 1913 yılında cıva atomları ile yaptıkları deneyde söz konusu ışık emisyonunun nasıl meydana geldiğini açıklamışlardır.

Paylaşım İçin teşekkürler

teşekkürler..