فيزياء 3ث – الفصل 6: الأطياف الذرية

أولا: نموذج بور للذرة

افترض بور أن الإلكترون يدور في مستويات طاقة محددة دون إشعاع، ويشع فقط عند الانتقال لمستوى أدنى. طاقة المستوى n في الهيدروجين: En = -13.6 / n² (eV). المستوى الأول (n=1) هو المستوى الأرضي (-13.6eV)، والباقي مستويات مثارة.

مثال: طاقة المستوى الثاني: E2 = -13.6/4 = -3.4eV. والثالث: E3 = -13.6/9 = -1.51eV.

ثانيا: طيف الانبعاث والامتصاص

الإثارة: إعطاء الذرة طاقة فينتقل إلكترونها لمستوى أعلى. الانبعاث: عودته لمستوى أدنى مع إطلاق فوتون طاقته = فرق الطاقتين: hf = Eعلى – Eأدنى. مثال: انتقال 3→2: E = -1.51 – (-3.4) = 1.89eV (الخط الأحمر للهيدروجين).

طيف الامتصاص: خطوط مظلمة عند نفس ترددات الانبعاث (الذرة تمتص ما تشعه).

ثالثا: متسلسلات طيف الهيدروجين

ليمان: سقوط على المستوى الأول (فوق بنفسجية). بالمر: سقوط على الثاني (مرئية: أحمر وأخضر وأزرق). باشن: سقوط على الثالث (تحت حمراء). كل متسلسلة = مجموعة خطوط تشترك في المستوى الأدنى.

تدريبات

1. احسب طاقة المستويات 1 و2 و3 و4 للهيدروجين.
2. انتقال 4→2: احسب طاقة الفوتون ولأي متسلسلة ينتمي؟
3. ما الفرق بين طيف الانبعاث والامتصاص؟
4. لماذا يكون طيف كل عنصر بصمة مميزة له؟ (تحليل الأطياف).
5. إلكترون في المستوى الثالث عاد للأول مباشرة: احسب طاقة الفوتون.