ÁTOMO DE BOHR PRINCÍPIOS TEÓRICOS

1. ÁTOMO DE BOHRPRINCÍPIOS TEÓRICOS ATUALIZAÇÃO EM FÍSICA MODERNA SISTEMA DE ENSINO POLIEDRO

2. O átomo • O final do século XIX foi pródigo em fatos científicos que forçaram uma mudança de visão sobre o átomo. • Existência do elétron; • Raios X; • Radioatividade 01 AGO 2004

3. O átomo de Bohr • O modelo de órbitas circulares de Rutherford não foi bem aceito porque a teoria clássica prevê que uma carga elétrica acelerada emite energia e portanto acabaria por se chocar com o núcleo. • Além disso, este modelo não explicava o espectro de emissão de átomos. 01 AGO 2004

4. Espectro do átomo de Hidrogênio • Ao se realizar uma descarga elétrica através do gás, observa-se que o mesmo emite ou absorve energia de ondas eletromagnéticas em freqüências bem específicas. • Série de Balmer • Sem explicação científica. 01 AGO 2004

5. Postulados de Bohr • 4 postulados: • Elétron não pode estar em qualquer estado de energia, somente em estados estacionários. • Somente há emissão de energia quando o elétron salta de um número quântico superior para um inferior. • O elétron executa um MCU ao redor do núcleo;e • O momento angular do elétron é quantizado e vale: • L = m.v.r = 01 AGO 2004

6. Determinação matemática das freqüências do átomo de Hidrogênio • De acordo com Bohr, o elétron desloca-se em órbita circular ao redor do núcleo, desta forma, a força de Coulomb é a resultante centrípeta, tal que: 01 AGO 2004

7. Determinação matemática das freqüências do átomo de Hidrogênio • Utilizando-se o fato de que o momento angular do elétron é quantizado, de acordo com o 4o postulado, o raio da órbita do elétron pode ser escrito como: 01 AGO 2004

8. Determinação matemática das freqüências do átomo de Hidrogênio • Portanto, o raio da trajetória circular do elétron pode ser escrito como: • A energia total do elétron é a soma de sua energia cinética e potencial elétrica, tal que: 01 AGO 2004

9. Determinação matemática das freqüências do átomo de Hidrogênio • Se considerarmos o átomo de Hidrogênio (Z=1) e utilizando o raio da órbita previamente calculado, tem-se que as energias de cada nível do átomo de hidrogênio são dadas por: 01 AGO 2004

10. Determinação matemática das freqüências do átomo de Hidrogênio • No gráfico ao lado, as energia em eV para cada nível permitido do átomo de hidrogênio. • A diferença energéticas entre os níveis corresponde às energias emitidas ou absorvidas pelo átomo. 01 AGO 2004

11. Determinação matemática das freqüências do átomo de Hidrogênio • Quando um elétron vai de um número quântico menor para um maior, ele absorve um quanta de energia correspondente à diferença de energia entre os níveis. • Quando um elétron vai de um número quântico maior para um menor, ele emite um fóton com um quanta de energia correspondente à diferença de energia entre os níveis. 01 AGO 2004

12. Determinação matemática das freqüências do átomo de Hidrogênio • Desta forma, pode-se escrever que: 01 AGO 2004

13. Determinação matemática das freqüências do átomo de Hidrogênio • Para o átomo de Hidrogênio, Z=1 e as freqüências emitidas são dadas por: 01 AGO 2004