Page 12 - Fen Lisesi Fizik 12 | 4. Ünite

4.

ÜNİTE 4.1. ATOM KAVRAMININ TARİHSEL GELİŞİMİ
4.1. ATOM KAVRAMININ TARİHSEL GELİŞİMİ

Bohr, hidrojen atomundaki elektronun dolanma yarıçapını şu şekilde ifade etmiştir:

. n 2
Z
r = a0
Burada r elektronun dolanma yarıçapı, Z atom nu-
marası, n yörünge numarasıdır (n=1, 2, 3.....). Z, tek n=3
elektronlu bir atomun atom numarasıdır. Bağıntıdaki
a Bohr yarıçap sabitidir ve hidrojen atomunda pro- n=2
0
ton ile elektron arası mesafeye eşittir (0,529 Å). Bu
mesafe elektronla çekirdek arasındaki en kısa me- n=1
safedir ve Bohr’un ismiyle adlandırılmıştır. Atom tek
elektronlu yapıda olduğu için Şekil 4.1.5’te gösteri-
len üç yörüngeden sadece bir yörüngede dolanabilir. + r
Bohr atom teorisi tek elektronlu atomları incelediği e -
için elektronun dolanım yarıçapı atomun yarıçapı
sayılır. Elektronun açısal momentumu ve dolanma 4r
yarıçapı kuantumlu olduğundan enerjileri de kuan- 9r
tumlu yani kesikli olmalıdır. Elektronların enerjileri e -
de her değeri alamaz. Bulundukları yörüngelerdeki -
enerji değerlerine atomun enerji seviyeleri denir. e
Elektronun sahip olduğu toplam enerji eV cinsinden
şu şekilde ifade edilir:
Şekil 4.1.5: Elektronların belli yörüngelerde dolanması
E=-13,6. Z 2
n 2
184 Burada E toplam enerji, Z atom numarası, n yö-
rünge numarasıdır (n= 1,2,3....). Formüldeki eksi
işareti elektronun üst yörüngelere çıktıkça toplam
enerjisinin sıfıra yaklaşarak arttığını ve sıfır olunca
da elektronun atomdan koptuğunu gösterir.
Enerji (eV)

Şekil 4.1.6’da Hidrojen atomunun enerji seviyeleri İyonlaşma
verilmiştir. 0 n= ∞

n = 1 için E = -13,6 eV -0,54 n=5
1
n = 2 için E = -3,40 eV -0,85 n=4
2
n = 3 için E = -1,51 eV -1,51 n=3
3
n = 4 için E = -0,85 eV
4
n = 5 için E = - 0,54 eV -3,4 n=2
5
n = ∞ olduğunda E = 0 bulunur.
n=1 enerji seviyesi atomlar için temel hâldir Temel hâl
(Şekil 4.1.6). Atomlar en düşük enerji seviyesi olan -13,6 n=1
temel hâlde bulunur. Temel hâl, atomların en kararlı
yapısıdır. Dışarıdan enerji alınmadığı zaman elekt- Şekil 4.1.6: Hidrojen atomunun enerji seviyeleri
ronlar temel hâlde bulunur.