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.
315
Atom
316
tiskt moment och ett impulsmoment, vilka
båda kunna tänkas uppkomma genom att
elektronen befinner sig i snabb rotation kring
sin geometriska axel. Det magnetiska
momentet är = den Bohrska magnetonen (se
d. o., även i suppl.), impulsmomentet är =
1.1,
f 2%’
där h är Plancks konstant.
Varje
elektrons bana (i den äldre kvantumteoriens
språk) karakteriseras utom av de i bd 2, sp.
449 och 451, nämnda två kvantumtalen i
närvaro av ett magnetiskt fält även av ett tredje
tal, som beror på banans orientering till
fältet; om elektronens impulsmoment i dess
rörelse kring kärnan projicieras på en med
fältet parallell riktning, får projektionen näml,
blott anta värden, som äro heltalsmultipler av
Ett fjärde kvantumtal bestämmer
elektronspinnets inriktning med el. mot fältet;
det kan blott anta värdena ± 1/2.
Fördelningen av de fyra kvantumtalen på
elektronerna i en a. bestämmes nu, utom av
energiförhållandena, av Pauliprincipen: i en
a. får det ej finnas två elektroner, som ha
samma värden på alla fyra kvantumtalen.
Enär vissa samband bestå mellan
huvudkvan-tumtalet och de högsta värden, som de två
därefter kommande kvantumtalen kunna anta,
och då det fjärde kvantumtalet blott kan anta
två olika värden, finner man, att i en och
samma a. kunna finnas högst 2 n2
elektroner med huvudkvjintumtalet n, alltså högst
2 med n = 1, 8 med n = 2, 18 med n = 3
o. s. v. Dessa regler kasta nytt ljus över de
i bd 2, sp. 453 ff. och tab. V, återgivna
talförhållandena. Bohrs teori för periodiska
systemet, vilken särskilt för de högre
atomnumren (där även en approximativ beräkning av
energien för de olika elektrontillstånden
möter stora svårigheter) ej kan stödja sig på
sådana beräkningar utan endast på
experimentella data ur spektroskopien m. m., har
i huvudsak kunnat bibehållas. Ett gott
teoretiskt stöd har den funnit i av Fermi enl. ny
statistisk metod anställda beräkningar.
Energivärdena för de olika elektronbanorna
i a. kunna beräknas ur spektroskopiska data,
då de enl. Bohrs atomteori äro =
spektral-termerna, dividerade med Plancks konstant,
h (se Spektrum, sp. 223). Mer direkt ha
de kunnat undersökas med en av J. Franck
och G. Hertz införd metod. Sändas relativt
långsamma elektroner genom en förtunnad
gas, bli deras stötar mot gasens a. (el.
molekyler) elastiska, så länge deras energi är
otillräcklig för att överföra a. från
normaltillståndet till närmast högre energitillstånd
(n i v å), d. v. s. så länge elektronernas energi
är lägre än den normala a:s lägsta
aktive-ringsenergi (jfr Aktivering, suppl.). De
spänningsfall en från början vilande elektron
måste genomlöpa för att få energi, tillräcklig
för olika slag av aktivering, kallas a:s
kri
tiska spänningar, överskrides alltså
den lägsta av dessa gränser, kommer ett antal
elektroner att vid stöt mot a. aktivera dem,
varvid de själva förlora aktiveringsenergien.
Man kommer därför att plötsligt bland
elektronerna finna några med mycket liten
hastighet. Samtidigt kommer man att finna från
de aktiverade a. utsänt ljus. Vid passerandet
av nästa kritiska spänning observerar man
åter ett antal mycket långsamma elektroner
och utsändandet av nya spektrallinjer. Vid
överskridandet av en viss gräns, benämnd
ioniseringsspänningen, få
elektronerna tillräcklig energi för att helt frigöra
en elektron ur a.; denna blir därvid i o
nise r a d, och man observerar utom de nyss
nämnda fenomenen även uppträdandet av
positiva ioner i gasen.
Även studiet av de elastiska stötarna (utan
nämnvärd energiförlust) mellan gasatomer
och mycket långsamma elektroner har givit
värdefulla resultat. Så har Ramsauer m. fl.
funnit, att den skenbara träffyta a. erbjuda
för elektronerna i hög grad varierar med de
senares hastighet; för vissa ädelgaser, ss.
argon, har t. ex. denna träffyta ett djupt
minimum för elektronhastigheter, motsv.
spänningar av storleksordningen 1 volt, och är då
mångfaldigt mindre än den ur kinetiska
gasteorien beräknade träffytan. Detta skulle
innebära, att så långsamma elektroner, om
de blott ej komma för nära atomkärnan, kunna
passera rätt igenom argonatomerna utan att
störa eller störas av dem.
Även rörande a:s bindning i molekyler har
de senare årens forskning bragt nya resultat,
bl. a. genom studiet av bandspektra. För
dessas förklaring antar man, att
kvantumlagarna gälla ej blott för elektronerna inom
varje a. utan att även molekylernas rotation
som helheter och svängningar av de i
molekylerna ingående a. i förhållande till
varandra äro »kvantlade» och endast kunna
försiggå med vissa bestämda energibelopp.
Strålning med en av Bohrs frekvensvillkor bestämd
våglängd utsändes, då molekylen övergår från
ett tillstånd till ett annat. Relativt små
energiomsättningar har man, då endast
rotationen ändrar sig; de därvid utsända
spekt-rallinjerna, som tills, bilda
»rotationsban-den», ligga därför mycket långt ut i ultrarött.
Sker samtidigt en ändring i atomernas
inbördes svängningstillstånd, får man på grund
av de större energibeloppen kortvågigare men
fortfarande ultraröda band. Först då även
elektronbanorna ändra sig, får man band i
synligt och ultraviolett ljus. Enär
bindnings-krafterna mellan a. inverka på dessas
sväng-ningsenergi och därmed på spektrallinjernas
våglängd, har man ur sådana observationer
i många fall kunnat beräkna
bindningskraf-tens förlopp med a:s avstånd. I enlighet med
försöksresultaten visar kvantummekaniken,
att atomsvängningarna bestämmas av
halvta-liga kvantumtal, alltså serien 1/2, 3/2, 5/2 o. s. v.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
