Atomoaren Egitura eta Espektro Atomikoak
Espektro Atomikoak
Lagina kitzikatu egiten da eta erradiazioa igortzen du. Erradiazioak zuloa eta prisma zeharkatzen ditu. Azkenean, erradiazioa bere osagaietan banatzen da, eta hauek argazki-plaka batean erregistratzen dira.
Elementu bakoitzak bere espektroa du. Igorpen-espektroez gain, xurgapen-espektroak ere badituzte. Xurgapen-espektroetan marra beltzak agertzen diren leku berberetan, igorpen-espektroetan koloretako marrak agertuko dira.
Hidrogenoaren Espektro-Serieak
Hidrogenoaren (H) espektroa aztertzean frogatutako serieak:
- Zonalde ikusgaian: Balmerren seriea.
- Zonalde ultramorean: Lyman-en seriea.
- Zonalde infragorrian: Paschen, Brackett eta Pfund-en serieak.
Serie hauetan agertzen diren espektro-lerroen azalpena Rydberg-en ekuazioak ematen du:
1/λ = RH * (1/n12 - 1/n22)
Non RH Rydberg-en konstantea den.
- Lyman: n1=1, n2=2, 3, 4...
- Balmer: n1=2, n2=3, 4, 5...
- Paschen: n1=3, n2=4, 5, 6...
- Brackett: n1=4, n2=5, 6, 7...
- Pfund: n1=5, n2=6, 7, 8...
Planck-en Hipotesia eta Gorputz Beltzaren Erradiazioa
Planck-en hipotesia: Metal zati bat berotzen denean, bere atomoek erradiazio termikoa xurgatzen dute eta erradiazio elektromagnetikoa igortzen dute. Tenperatura ez-altuetan, kolorea ez da aldatzen. Tenperatura gehiago igotzen bada, igorritako erradiazioa argi ikuskorraren maiztasunekin bat dator.
Igorle perfektu baten, gorputz beltzaren, igorritako erradiazioaren espektroa ikertuz, bi lege ondorioztatu ziren:
Stefan-Boltzmann-en legea (1884)
Gorputz beltzak denbora- eta azalera-unitateko igortzen duen energia tenperatura absolutuaren 4. berredurarekiko proportzionala da.
E = σT4
Non σ Stefan-Boltzmann-en konstantea den (σ ≈ 5.67 × 10⁻⁸ W/(m²K⁴)).
Lege honen arabera, igorritako erradiazioaren intentsitatea (I) tenperaturarekiko asko handitzen da, eta hori frogatuta dago.
Wien-en legea (1896)
Gorputz beltzak energia (E) igortzen du uhin-luzera (λ) guztietarako, eta igorritako energiaren banaketan uhin-luzera honetarako betetzen da:
λmax * T = 2,898 × 10-3 m·K
Lege honen arabera, Emax hau uhin-luzera txikiagoetara desplazatzen da (maiztasun handiagoetara) gorputzaren tenperatura (T) handitzen den heinean. Honek azaltzen du tenperatura igotzerakoan burdin beroaren kolorea gorritik horira eta zurira pasatzea.
Hau guztia frogatuta zegoen; zailtasuna tenperatura bakoitzerako kurbaren forma teorikoki azaltzea zen. Mekanika, termodinamika eta fisika klasikoaren legeek hau lortu zuten (Rayleigh-Jeans-en legea):
Eν = (8πν2kT / c3)
Lege honek arazoak zituen maiztasun altuetan (katastrofe ultramorea).