ฟิสิกส์อะตอม

1. ฟิสิกส์อะตอม จัดทำโดย นายอรัญ วงค์จอม ครูชำนาญการ โรงเรียนพยุห์วิทยา อำเภอพยุห์ จังหวัดศรีสะเกษ สำนักงานเขตพื้นที่การศึกษามัธยมศึกษาเขต 28

2. อะตอมทฤษฎีอะตอมของดอลตันกล่าวว่าสสารประกอบด้วยหน่วยย่อยที่สุดคือ อะตอม อะตอมทฤษฎีอะตอมของดอลตันกล่าวว่าสสารประกอบด้วยหน่วยย่อยที่สุดคือ อะตอม

3. การค้นพบอิเล็กตรอน การค้นพบอิเล็กตรอนโดยการทดลองของทอมสัน สามารถสรุปได้ว่ารังสีแคโทดเป็นลำอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าลบจึงเรียกอนุภาคดังกล่าวว่า อนุภาครังสีแคโทด (cathode ray particle)

4. ผลการทดลองของทอมสันแสดงให้เห็นว่า อะตอมแต่เดิมเข้าใจกันว่าแบ่งย่อยไม่ได้นั้น ความจริงสามารถแบ่งย่อยไปได้อีก และอิเล็กตรอนคือองค์ประกอบหนึ่งของอะตอมทุกชนิด สมการดังนี้ = ประจุไฟฟ้าm= มวล

5. การหาประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนโดยการทดลองของมิลิแกนจากการทดลองของทอมสันทำให้รู้อัตราส่วนระหว่างประจุต่อมวลของอิเล็กตรอนแต่ยังไม่สามารถรู้ประจุไฟฟ้าและขนาดของมวลของอิเล็กตรอนได้จนกระทั่ง โรเบิร์ต เอ มิลลิแกน ได้ทดลองวัดค่าประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนได้สำเร็จ โดยการวัดประจุบนหยดน้ำมัน

6. สมการ หยดน้ำมันมวล m มีประจุไฟฟ้า q qE = mgหรือ q = Eคือขนาดความเข้มสนามไฟฟ้า ซึ่งหาได้จากE =

7. การทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ด เขาทดลองโดยใช้อนุภาคแอลฟาเป็นกระสุนยิงแผ่นไมกาบางๆปรากฏว่าแอลฟาทะลุผ่านแผ่นไมกาไปได้แต่มีการกระเจิง

8. รัทเทอร์ฟอร์ดจึงได้สรุปผลว่า โครงสร้างอะตอมไม่เป็นตามแบบจำลองอะตอมของทอมสัน รัทเทอร์ฟอร์ดจึงได้เสนอแบบจำลองอะตอมใหม่ว่าอะตอมประกอบด้วยประจุไฟฟ้าบวกรวมกัน ซึ่งเรียกรวมว่า นิวเครียส และเป็นที่รวมของมวลเกือบทั้งหมดของอะตอม และมีอิเล็กตรอนซึ่งมีมวลน้อยมากเคลื่อนที่อยู่รอบนอกขนาดของอะตอมจึงขึ้นกับบริเวณที่อิเล็กตรอนอยู่ ซึ่งนับว่าใหญ่กว่านิวเครียสมากบริเวณที่อิเล็กตรอนอยู่จึงโปร่งต่อการเคลื่อนที่ผ่านของอนุภาคแอลฟา

9. การทดลองด้านสเปกตรัม สมการคือ λ = b[ ] b เป็นค่าคงตัวที่มีค่าเท่ากับ 364.56 นาโนเมตร n = เป็นเลขจำนวนเต็มที่มีค่ามากกว่า

10. การแผ่รังสีของวัตถุดำ วัตถุใดที่แผ่รังสีได้ดีจะดูดกลืนรังสีได้ดีด้วย วัตถุใดที่แผ่รังสีได้ดีและดูดกลืนรงสีตกกระทบได้อย่างสมบูรณ์ เรียกว่า วัตถุดำ(black body) ในปี พ.ศ. พลังค์ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ได้ตั้งสมมติฐานเพื่ออธิบายการแผ่รังสีของวัตถุดำ เรียกว่า สมมติฐานของพลังค์ มีใจความว่า พลังที่วัตถุดำรับเข้าไปหรือปล่อยออกมามีค่าได้เฉพาะบางค่าเท่านั้น เขียนได้ว่าE = hf f เป็นความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีหน่วยเป็นเฮิร์ต E เป็นพลังงานมีหน่วยเป็นจูล

11. ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นหรือความถี่สูงตกกระทบผิวโลหะจะทำให้อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าหลุดออกมาจากโลหะได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ถ้าพลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอนจะเท่ากับผลต่างระหว่างพลังงานศักย์ไฟฟ้าพอดี = e e คือประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอน คือความต่างศักย์ไฟฟ้า

12. ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก สรุปได้ดังนี้1.โฟโตอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้น เมื่อแสงที่ตกกระทบโลหะมีความถี่อย่างน้อยเท่ากับความถี่ขีดเริ่ม และโฟโตอิเล็กตรอนจะเกิดทันทีที่แสงตกกระทบผิวของโลหะ 2.จำนวนโฟโตอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้น ถ้าแสงที่ใช้มีความเข้มแสงมากขึ้น 3.พลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอนไม่ขึ้นกับความเข้มแสงแต่ขึ้นกับความถี่ของแสง

13. พลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอนคำนวณได้จากสมการ = hf - W ถ้าอิเล็กตรอนนั้นไม่มีพลังงานจลน์อยู่ หรือ = 0 เรียกว่าความถี่ขีดเริ่ม แทนด้วยสัญลักษณ์ 0 = h - W ถ้าแสงมีความถี่ขีดเริ่มสามารถเขียนสมการเป็น = hf - W

14. รังสีเอ็กซ์ ค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2438 โดยเรินต์เกนนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน

15. การเกิดรังสีเอ็กซ์มีสองกระบวนการคือ ก.การเกิดรังสีเอ็กซ์ต่อเนื่อง เกิดจากอิเล็กตรอนซึ่งวิ่งผ่านใกล้นิวเคลียสเปลี่ยนความเร็วอย่างรวดเร็ว(เปลี่ยนทั้งขนาดและทิศทาง) มีสมการดังนี้ = c คืออัตราเร็วของแสง คือความยาวคลื่นต่ำสุดของรังสีเอ็กซ์

16. ข.การเกิดรังสีเอ็กซ์ที่ให้สเปกตรัมเส้น เรียกกระบวนการเกิดรังสีเอ็กซ์นี้ว่า การเรืองรังสีเอ็กซ์และเรียกรังสีเอ็กซ์นี้ว่า รังสีเอ็กเฉพาะตัว รังสีเอ็กเฉพาะตัว ที่เกิดขึ้นจะมีพลังงานเท่ากับผลต่างระหว่างระดับพลังงานที่อิเล็กตรอนเปลี่ยนวงโคจรคือ E = - E = พลังงานของรังสีเอ็กซ์เฉพาะตัว= พลังงานของอิเล็กตรอนในวงโคจรเดิม= พลังงานของอิเล็กตรอนในวงโคจรใหม่

17. สมมติฐานของเดอ บรอยล์ ความยาวคลื่นของอนุภาคหรือความยาวคลื่นสสารนี้ เรียกว่า ความยาวคลื่นเดอบรอยล์ หาได้จากสมการ λ =mมวลสสารvความเร็วmv ความยาวคลื่น

18. กลศาสตร์ควอนตัม สรุปได้ว่า กลศาสตร์ควอนตัมสามารถอธิบายอะตอมได้กว้างขวางกว่าและดีกว่าทฤษฎีอะตอมของโบร์มากทฤษฎีนี้จึงเป็นที่ยอมรับกันมาจนถึงปัจจุบัน จากหลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์ก มีความสัมพันธ์กันดังนี้ (∆x)(∆px) h ∆x คือความไม่แน่นอนของตำแหน่ง ∆px คือความไม่แน่นอนของโมเมนตัม

19. ข้อสอบเรื่องฟิสิกส์อะตอมข้อสอบเรื่องฟิสิกส์อะตอม

20. 1.

21. 2.

22. 3.

23. 4.

24. 5.

25. เฉลย ข้อ1.2 ข้อ 2. 4 ข้อ 3. 4 ข้อ 4. 4 ข้อ 5. 3