390 likes | 1.37k Vues
Lecture 1. Electromagnetic radiation الشعاع الكهرومغناطيسي. 1. 2. د/ليلى المزروعي. Lecture 1. د/ليلى المزروعي. Lecture 1. الأشعة ) مجموعه من الأمواج ( تتميز بصفات هي: 1- الطول الموجي ( wavelength ) ( λ ) المسافة بين قمتين أو قاعين موجيين متتالين ووحدته ( cm ).
E N D
Lecture 1 Electromagnetic radiation الشعاع الكهرومغناطيسي 1 2 د/ليلى المزروعي
Lecture 1 د/ليلى المزروعي
Lecture 1 الأشعة )مجموعه من الأمواج( تتميز بصفات هي: 1- الطول الموجي ( wavelength) (λ) المسافة بين قمتين أو قاعين موجيين متتالين ووحدته (cm ) • 2- التردد (frequency)ويعبر عنه بالرمز (ν) • عدد الموجات التي تمر خلال نقطة معينة في الثانية ووحدته ( s-1) د/ليلى المزروعي
Lecture 1 • 3- السرعة (velocity )وقدرها ( 3.0×108 m/s ) في الفراغ وتحسب السرعة من العلاقة: • C = λ νحيث سرعة الضوء C= و λ = وطول الموجة ( wavelength) و ν= التردد (frequency) العدد الموجي ( ) عددالأطوال الموجية في مسافة مقدارها1cm وهو يساوي مقلوب الطول الموجي ووحدته cm-1 د/ليلى المزروعي
Lecture 1 Velocity Wave number Frequency Wavelength د/ليلى المزروعي
Lecture 1 د/ليلى المزروعي
Absorption and Emission الإمتصاص والإنبعاث Lecture 1 Ground state Excited state E (photon) = hν = ΔE د/ليلى المزروعي
Emission spectrum طيف الإنبعاث Lecture 1 طيف مستمر طيف خطي Hydrogen gas طيف الإنبعاث لذرة الهيدروجين د/ليلى المزروعي
Lecture 1 Absorption line spectrum Emission line spectrum د/ليلى المزروعي
Lecture 1 من فوائد طيف الإنبعاث: التعرف على هوية العناصر والمركبات (الطيف الخطي للعناصر مثل بصمة الإصبع للإنسان) د/ليلى المزروعي
Lecture 1 Colors of various gases د/ليلى المزروعي
ويعد طيف ذرة الهيدروجين بسيطا لأن الذرة تتكون من نواة يوجد بها بروتون واحد ولا يوجد بها نيوترون , وتحاط النواة بإلكترون واحد فقط . يحتوي هذا الطيف في منطقة الضوء المرئي على عدد من الخطوط تعرف بمتسلسلة بالمرPalmer Lecture 1 في منطقة الأشعة تحت الحمراء في منطقة الضوء المرئي في منطقة الأشعة فوق البنفسجية د/ليلى المزروعي
Lecture 1 حساب طول الموجة لخطوط طيف الهيدروجين calculation of wavelength أ ــــ معادلة بالمر Balmer equation Wave number Rydberg constant RH=109677.60 cm-1 عدد صحيح ويمثل المستوى الذي سينتقل إليه الإلكترون عدد صحيح ويمثل المستوى الذي كان به الإلكترون n = 3,4,…..∞ د/ليلى المزروعي
Lecture 1 حساب طول الموجة لخطوط طيف الهيدروجين calculation of wavelength أ ــــ معادلة رايدبيرجRydberg equation (تعديل لمعادلة بالمر لتكون مناسبةلحساب طول الموجة لجميع خطوط الطيف) طيف الإنبعاث n2 > n1 Wave number Rydberg constant RH=109677.60 cm-1 عدد صحيح ويمثل المستوى الذي سينتقل إليه الإلكترون عدد صحيح ويمثل المستوى الذي كان به الإلكترون د/ليلى المزروعي
Lecture 1 احسبي طول الموجة لأول خط في Lyman series لذرة الهيروجين (n1 = 1) ؟ د/ليلى المزروعي
Lecture 1 نظرية الكم للضوء Quantum Theory of light Max Planck أن الأجسام عند انتقالها من مستوى طاقة معين إلى مستوى أقل منه قد تبعث مقداراً من الطاقة مساوِ للفرق ً في الطاقة بين المستويين على شكل إشعاع كهرومغناطيسي E = Energy h = Planck’s constant = 6.626 × 10-34 J.s اقترح أن للضوء خواص جسيميه بجانب خواصه الموجية وقد سميت هذه الجسيمات الضوئية فيما بعد بالفوتونات(Photons) وطاقته تساوي: hν د/ليلى المزروعي
Lecture 1 Niel Bohr ( 1913) Emission spectrum of Hydrogen atom Bohr model د/ليلى المزروعي
Lecture 1 نظرية بور لذرة الهيدروجين صاغ بور نظريته لذرة الهيدروجين بمجموعة من الفروض هي : 1- الإلكترونات تدور حول النواة في مدارات دائرية ثابتة ذات طاقة محددة. 2- المدارات التي تشغل بالإلكترونات لابد أن يكون له عزم زاوي محدد: Angular momentum = L = m.v.r = 3- الطاقة الكلية للإلكترون ثابتة في أي مدار من مداراته ولا يشع أي طاقة عندما يكون في مداره. 4- عندما ينتقل الإلكترون إلى مستوى طاقة مختلف فإن الإلكترون سوف يشع أو يمتص طاقة على هيئة فوتون على حسب طبيعة الإنتقال. الفرق بين المستويين يساوي: د/ليلى المزروعي
Lecture 1 قصور نظرية بور • لم تفسر طيف ذرات العناصر الأكثر تعقيداً من ذرة الهيدروجين • افترض أنه يمكن تحديد مكان وسرعة الإلكترون معاً بدقة تامة في نفس الوقت . • افترض أن الإلكترون يتحرك في مسار دائري مسطح . • اعتبر أن الإلكترون جسيم مادي سالب الشحنة ولم يأخذ في الاعتبار الخاصية الموجية له . د/ليلى المزروعي
Lecture 1 فرضية دى بروجليه (DeBroglie Hypothesis ) • أتت فرضيته من: • - أن للضوء له خاصية ازدواجية ( خواص جسيمية وموجية) • - النظرية النسبية لإينشتاين: E = mC2 كل جسيم متحرك تصاحبه حركة موجية لها بعض خصائص الموجات الضوئية طول موجة الفوتون الناتج عن تحول الكتلة إلى طاقة ضوئية طول الموجة الجسيمية سرعة الجسيم كتلة الجسيم د/ليلى المزروعي
Lecture 1 قاعدة الشك ( عدم التأكد ) لهايزنبرج أنه لا يمكن تحديد مكان الإلكترون وسرعته في نفس الوقت بدقة بل يصحب القياس نسبة من الخطأ د/ليلى المزروعي
Lecture 1 ميكانيكا الكم Quantum Mechanics معادلة شرودنجر :(نشأت بسبب اقتصار نظرية بور على ذرة الهيدروجين) E الطاقة الكلية . v الطاقة الكامنة . mالكتلة . hثابت بلانك . الدالة الموجية x,y,z المحاور الرئيسة الثلاثة . حل معادلة شرودنجر لكل الكترون يؤدي إلى الحصول على ثلاث قيم خاصة بالإلكترون تسمى بإعداد الكم د/ليلى المزروعي