Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Atom
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
449
Atom
450
spänning lätt åter ioniseras. Dessutom skulle
en elektron, som förenas med kärnan,
fullständigt omvandla ämnet i fråga, vilket ju ej
överensstämmer med verkliga förhållandet.
Som elektronen vid sitt fall in emot
atomkärnan skulle utsända energi av kontinuerligt
varierande frekvens, bleve även följden den,
att atomernas optiska spektra skulle bliva
kontinuerliga i stället för i verkligheten
varande linjespektra. Ur detta svåra läge
räddade dansken Niels Bohr den
ruther-fordska atommodellen genom sina lika djärva
som geniala antaganden. Enligt Bohrs teori
kunna den klassiska elektrodynamikens lagar ej
generellt gälla för alla fenomen inom atomen.
I stället skulle de planckska
energikvant a (se Kvantumteorien) där
spela en stor roll. Utgående från denna
förutsättning postulerade Bohr, att det för varje atom
måste finnas ett antal »stationära tillstånd»,
då ingen energi utstrålas från densamma. En
ändring i energitillståndet kan endast äga
rum, då atomen övergår från det ena
tillståndet till det andra. Vid en sådan övergång
utstrålas (eller absorberas) energien alltid i
bestämda kvanta. Om E är energien, v den
utsända strålens svängningstal och h Plancks
konstant 6,4.10 T, blir energiändringen E =
h. v. I anknytning till Rutherfords
atommodell tänker sig Bohr de stationära
tillstånden utmärkta av vissa »stationära banor». I
varje sådan bana skulle de vanliga
elektrody-namiska lagarna för attraktion, omloppstid etc.
gälla, men i strid mot dessa skulle elektronen
ej utsända någon energi. Denna utsändes
först i bestämda kvanta, då elektronen
hoppar från den ena banan till den andra. Bild 5
visar en del sådana stationära banor hos
väteatomen. För enkelhetens skull äro de
där ritade som cirklar, ehuru även
ellips-formiga banor förekomma. Genom betingel
sen, att elektronen skall förlora ett visst
energikvantum vid övergången från en bana
till en annan, bliva banradierna bestämda.
De förhålla sig som de hela talens kvadrater
1 : 22 : 32 : 42 –-. Elektronernas om-
loppstider förhålla sig som kuberna på de
hela talen 1 : 23 : 33 : 43 –. Banorna
numreras inifrån och utåt, och
nummersiffrorna 1, 2, 3 o. s. v. kallas för
banornas »kvantumtal». Befinner sig en elektron i
en yttre bana, kan den utan främmande
påverkan hoppa över till en inre bana. Härvid
uträttar den elektriska kraft, som drager in
elektronen mot kärnan, ett visst arbete. En
del av detta arbete övergår som rörelseenergi
i elektronen. Dennas hastighet är nämligen
större i en inre bana än i en yttre. En annan
del av energien utsändes däremot som
strål-ningsenergi. När elektronen kommit till den
innersta banan, kan den ej längre närma sig
kärnan och således ej heller längre utsända
energivågor. En elektron på den innersta
möjliga banan representerar därför atomens
normaltillstånd. Skall atomen nu åter
Bild 5. Väteatomen enligt Bohr.
bringas att utsända svängningar, måste den
först genom yttre energitillförsel
(energiab-sorption) kastas ut i en yttre bana för att
därifrån sedan åter kunna »falla» in i en inre.
Betecknar man den energi, som atomsystemet
äger, när en elektron kretsar på den n:te
banan, med En> så blir energiförlusten vid
elektronens övergång från m- till n2-banan
Enj—Ena, och enligt Bohrs antagande skall
denna kunna skrivas = h . v. Vi få således det
utsända ljusets svängningstal (frekvens) att
En — En
vara v = ——- (Bohrs frekvensbetingelse).
Även radiernas absoluta storlek har Bohr
beräknat. För väteatomen har han funnit den
första banans radie ai vara = 0,532 . 10 8 cm,
den andra a2 = 4.0,532.10 8 cm, den tredje
= 9.0,532 . 10 8 cm o. s. v. Av intresse är, att
den innersta banans diameter, d. v. s. atomens
diameter i sitt normaltillstånd, noggrant
överensstämmer med de enligt andra, äldre
metoder funna värdena på atomens
dimensioner. Tillstånd, svarande mot elektroner
kretsande på banor med mycket högt kvantumtal,
kunna endast förekomma, när vätgasen är starkt
förtunnad. Den 30 :e banan t. ex. har ju 900
gånger så stor radie som den första.
Spektral-linjer, motsvarande språng från sådana
banor, ha också endast påträffats i stjärnornas
spektra (upp till 33 :e banan). I
urladdnings-rör har man ej påträffat spektrallinjer
svarande mot språng från banor med högre
kvantumtal än det 12 :e. Man kan göra sig
följande föreställning om ljusemissionen av en
gas i ett urladdningsrör. I atomens
normaltillstånd befinna sig dess elektroner på de
stationära banorna. När strömmen öppnas,
börja atomerna bombarderas av elektroner
(ev. atomioner). Härvid kastas dess
elektroner ut på yttre banor med högre kvantumtal.
Efter en tid »falla» de åter tillbaka till de
inre banorna, och härvid utsändes ljus.
Enligt beräkningar har Bohr funnit, att om en
elektron i en väteatom faller tillbaka till den
första kvantumbanan från vilken annan bana
som helst, utsändas ultravioletta strålar.
Faller elektronen däremot blott till den andra
kvantumbanan, utsändes vanligt ljus, till den
II. 15
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
