فیزیک اتمی از بخش های راحت کتاب فیزیک دوازدهم هست. این بخش مفاهیم نو جدیدی داره که با فیزیک کلاسیک و اون چیزی که تا به حال خوندی خیلی جور در نمیاد.اما مسائلش خیلی روتین و مشخصه.
فیزیک اتمی:
در بخش اول فیزیک اتمی با نظریه پلانک آشنا میشیم. فوتون رو به عنوان یه بسته که جرم معادل انرژی داره بررسی می کنیم و انرژی فوتون رو محاسبه می کنیم. انرژی فوتون بستگی به بسامد ارتعاشات فوتون داره.
هر جسمی که تابش می کنه تعداد زیادی فوتون گسیل می کنه که انرژی تابشی مربوط به مجموع انرژی فوتونهاست.
تابش اجسام در دو حالت هست یا گرمایی یا برانگیخته. در حالت گرمایی با گرم کردن جسم و رسوندن اون به حد ذوب شدن یه طیف پیوسته گسیل می شه. در حالت برانگیخته با دادن انرژی الکترون از یک تراز به تراز بالاتر میره و در بازگشت انرژی داده شده را به صورت نور گسیل می کنه.
در پدیده فوتو الکتریک ، با تابش فوتون به سطح الکترود ، انرژی فوتون به الکترونهای خارجی ترین لایه اتم های سطح الکترود منتقل میشه. اگه این انرژی به اندازه ی حداقل انرژی لازم برای جدا کردن الکترون، یعنی تابع کار باشه، الکترون از سطح الکترود جدا میشه. اگه انرژی کمتر از تابع کار باشه ، اتفاقی نمی افته و اگه بیشتر باشد الکترون جدا میشه و مازاد انرژی به صورت انرژی پتانسیل در الکترون ذخیره میشه. بعد بوسیلهی باتری این انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی تبدیل میشه و الکترون به سمت الکترود مقابل حرکت می کنه. یعنی با تابش فوتون الکتریسیته تولید میشه.
حل مسائل فوتو الکتریک منوط به درک پدیده است. برای حل باید دید اولا انرژی فوتون تابشی به اندازه تابع کار هست یانه، اگه هست فوتو الکتریک شروع میشه و اگه انرژی از تابع کار بیشتر باشه الکتون حرکت می کنه که در این حالت باید ماکزیمم انرژی جنبشی فوتو الکترونها و ولتاژ توقف را محاسبه می کنیم. همین اصول در مسائلی که به صورت نمودار هست نیز باید اجرا شود.
فوتو الکتریک و بسیاری از پدیده های فیزیک مدرن توسط فیزیک کلاسیک قابل توجیه نیست . چون نمی تونن دلیل محکم و پایدار یا روابط ریاضی ثابت برای اون ارائه بدن. در فوتو الکتریک فیزیک کلاسیک فکر می کرد با بیشتر شدن انرژی فوتون تعداد الکترونهای بیشتری آزاد و جریان افرایش می یابد. در صورتی که در فیزیک مدرن مشاهده شد با هر فوتن فقط می توان یک الکترون جدا کرد و مازاد انرژی فوتون در الکترون به صورت انرژی پتانسیل ذخیره میشه.
مدل های اتمی :
مدل تامسون که رد شده ، اتم رو به صورت یک کیک کشمشی در نظر می گرفت که الکترونها مانند کشمش هایی که در کیک پخش شده در تمام نقاط اتم پخش شده اند.
مدل رادرفورد الکترون رو روی مدار به دور هسته با بار مثبت در نظر گرفت اما نتونست اتمی به غیر از هیدروژن رو بررسی کنه و از طرفی نتونست بگه که : اگه تابش اتم به علت چرخشه ، چرا اتم بعد از مدتی متلاشی نمیشه! ( چون اینجوری باید انرژی الکترون تموم شه و روی هسته سقوط کنه)
مدل بور تکامل یافته مدل رادرفورد بود و تونست بگه تابش به علت پرش اتمی هست نه چرخش. به کمک روابط ریدبرگ اتم هایی که چندین لایه و چندین الکترون داشتن بررسی شد.
در ادامه مدل بور دسته بندی در پرش اتمی و محاسبه طول موج تابشی طبق رابطه ریدبرگ انجام شد. الکترون برانگیخته میشه به لایه های بالاتر میره و در برگشت به تراز اولیه نور تابش می کنه.
اگه الکترون به لایه اول برگرده سری لیمان و نور درناحیه فرابنفش هست. اگه الکترون به تراز دو برگرده ، سری بالمر و نور در ناحیه فرابنفش یا مرئی هست. اگه به لایه 3 برگرده سری پاشن و نور در ناحیه فروسرخ هست. به لایه چهار برگرده ، سری براکت و نور در ناحیه فروسرخه. اگه به لایه پنجم برگرده سری پفوند و نور درناحیه فروسرخ خواهد بود
این پرش ها خطوط طیف در طیف نشری خطی یا طیف گسسته رو ایجاد می کنن.
در حل مسائل این قسمت محاسبات ریاضی اعداد بزرگ و کوچیک رو باید تمرین کنید و سری ها رو از لحاظ تراز مبدا و تراز مقصد و ناحیه ی طول موج مورد توجه قرار بدید. درسته اعداد این قسمت یه ذره بزرگ هستن، اما غالبا تکراری هستن.
اگه در مفاهیم و مسائل بخش فیزیک اتمی مشکل داشتین پایین این صفحه بپرسی تا جواب بدم. اصوا مطالعه و درس خوندن رو هم طبق معمول در سایت یه مشاور دنبال کن .
