ORDLISTEN “ELEKTROMAGNETISK STRÅLING OG PARTIKELSTRÅLING“
Niels Bohr (1885-1962)
NOBELPRIS
Niels Bohr modtog i 1922 en Nobelpris, fordi han fandt frem til hydrogen-atommodellen med dets stationære tilstande og elektronernes påvirkning pga. elektromagnetisk stråling:
Niels Bohrs bidrag til atomernes struktur og energien (lyset) fra disse elektroner.
BEMÆRK:
Det krævede imidlertid en udvidet teoretisk forklaring at forstå de større atomers bane-energier.
Det var bla. Erwin Schrôdinger med til at finde ud af.
Det gav en Nobelpris i 1933.
ATOMMODELLEN og elektromagnetisk stråling
Niels Bohr var inspireret af Max Planck.
Max Planck havde i 1900 vist, at varmestråling og lys (= elektromagnetisk stråling) består af en slags “energiportioner”.
Det fik Niels Bohr til at konkludere, at elektronerne blev påvirket i de atomer, der modtog stråling.
Niels Bohr beskrev elektronernes upåvirkede tilstand:
Niels Bohr mente nemlig, at elektronerne uden om atomkernen, kun kunne findes ganske bestemte steder.
Disse bestemte steder kaldes “elektronernes baner”.
I disse baner rundt om kernen indeholder elektronerne en “grundtilstands-energimængde”.
Her afgiver elektronerne ikke energi.
Her er elektronerne i deres perfekte bane: deres “hjemmebane”.
En elektrons tilstand beskrives med fire kvantetal.
Et af disse kvantetal er nummeret på elektronskallen (nr. 1 til nr. 7).
Dette tal har især betydning for elektronens energi.
De andre kvantetal beskriver elektronens sandsynlige placering (“orbitalområde”) omkring kernen.
Niels Bohr beskrev elektronernes påvirkning:
Når elektromagnetisk strålingen rammer elektronerne, er det ensbetydende med, at elektronerne modtager energi.
Elektronerne bliver energiberigede og skifter bane.
Energien får nemlig elektronerne til at flytte sig længere væk fra kernen.
Men elektronerne vil “hjem” i deres vante omgivelser (bane) igen.
Niels Bohr konkluderede:
Elektronerne bevæger sig i bestemte baner omkring kernen.
Elektronernes energitilstand afhænger af, hvilken bane de er i.
Jo længere væk fra kernen, jo højere energitilstand.
Der er maksimalt 7 baner omkring kernen.
Elektronerne længst væk fra kernen (altså den 7. bane) har den højeste energitilstand.
Elektronerne skifter bane når de modtager eller afgiver energi!
Elektronerne vil altid søge tilbage til deres “hjemmebane” = deres foretrukne energitilstand.
Hvorfor er elektronerne i den inderste bane mindst energirige?
Hvorfor er de yderste elektroner mest energirige?
Det skyldes, at kernens protoner tiltrækker elektronerne.
Det kræver mest energi at tiltrække de yderste elektroner (bane nr. 7.)
Derfor har de yderste elektroner mere energi end de inderste .
HUSK:
Den stærke kernekraft (gluoner) binder kvarkerne sammen i protoner og neutroner.
Men den stærke kernekraft virker ikke på leptoner (fx. elektroner).
ABSORPTION
Absorption betyder her “modtagelse” af fotoner
Elektronerne modtager strålingsenergi = absorberer strålingsenergi:
elektronerne bruger energien til at flytte til en eller flere baner længere væk fra kernen.
Jo mere energi – jo længere væk fra kernen flyttes elektronen.
(Hvis der ikke er tilstrækkelig energi i strålingen, så forbliver elektronen i sin bane = på sin “hjemmebane”.)
EMMISION
Emmision betyder her “afgivelse” af fotoner
Elektronerne vil straks af med den overskydende energi igen:
elektronerne afgiver den modtagne strålingsenergi og ryger tilbage til deres “hjemmebane” – altså den bane, den pågældende elektron blev tvunget til at fraflytte.