ملتقى الفيزيائيين العرب - سلسلة المُساعد(35- 44): شرح ومناقشة " الفيزياء الذرية "

اقتباس:

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة نـاصر (المشاركة 223186)

الطيف الذري للعنصر :

هي سلسلة من الترددات الضوئية الصادرة من ذرات هذا العنصر عند تسخينه بلهب أو إحداث تفريغ كهربائي في أنبوب يحتوي على هذا العنصر ( تحت ضغط منخفض ) ، مما يساهم في إثارة الإلكترونات لتنتقل إلى مدارات أعلى وعند رجوعها إلى المدار الابتدائي تبعث أمواجا ضوئية .

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic13.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic13.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic12.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic12.swf

اكتشافها
أجرى العلماء تجربة على الضوء الصادر من غاز الهيدروجين الموجود في أنبوب تفريغ كهربائي, وقد ظهر طيف ضوئي متقطع يظهر فيه مسافة بين لون وآخر, وعند استبدال غاز الهيدروجين بغاز آخر ظهر طيف متقطع ولكن بألوان أخرى, وهكذا ظهر أن العناصر المختلفة يمكن تمييزها بأطيافها, وقد اكتشف عنصر الهيليوم بواسطة هذا التحليل الطيفي حيث عثر عليه في ضوء الشمس قبل أن يكتشف على الأرض.

خصائصها
1- كل غاز يرسل أشعة تتألف من سلسلة من الترددات الضوئية ( طيوف ذرية ) .
2- السلسلة الطيفية صفه مميزة للغاز لا يوجد غازان لهما نفس السلسلة .
3- السلسلة الطيفية تحتوي على (ألوان) مختلفة التردد والتردد الأكثر كثافة يغلب لونه على لون السلسلة .

كيفية قياس الطيف :
يقاس بواسطة منظار التحليل الطيفي .
ويتكون من مجمع ( عدسة مجمعه ) ، محلل ( محزوز حيود ) ، كاشف ( فيلم حساس للضوء ) حيث يوضع الغاز داخل أنبوبة التفريغ ويثار فينبعث منه الطيف ثم يوضع أما عدسة مجمع الجهاز فيقوم المحزوز بالتحليل والفيلم ُترسم عليه خطوط الطيف .

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic18.jpg

الطيف الخطي للهيدروجين :

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic17.jpg

ركز العلماء على دراسة طيف ذرة الهيدروجين وتوالت الاكتشافات في هذا المجال حيث رصد العالم Balmer في العام 1885 الطيف المرئي لذرة الهيدروجين وهي الانتقالات التي يحدثها الإلكترون إلى المستوى n=2 ، وهناك مجموعة أخرى من طيف ذرة الهيدروجين اكتشفها العالم Lyman وهي في مدى الأشعة فوق البنفسجية واكتشف العالمان Paschen و Bracket مجموعتين اخرتين في مدى الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي. ووضعت العديد من المعادلات التي تحسب هذه المجموعات من الأطوال الموجية وفي العام 1890 توصل العالم Rydberg إلى معادلة واحدة لحساب كل الأطوال الموجية لكل الأنتقالات المتوقعة من الذرة.

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic13.JPG

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic14.JPG

ولتبسيط المقصود بالطيف الخطي للهيدروجين نقول أنه عند عودة الإلكترون المثار في ذرة الهيدروجين من مستويات الطاقة العليا إلى مستويات الطاقة الدنيا ، فإنه يفتقد طاقته التي اكتسبها عند إثارته على هيئة إشعاع ( طيف خطي ) يتكون الطيف الخطي لذرة الهيدروجين من خمس مجموعات أو متسلسلات ( ليمان – بالمر – باشن – براكت – فوند ) وسنكتفي بثلاثة فقط وهما :

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic15.JPG

سلسلة ليمان :
تحدث عندما يعود الإلكترون من مستويات الطاقة الأعلى: 6 , 5 , 4 , 3 , 2 إلى المستوى الأول ( ن = 1 )
ويتميز الطيف بأنه : غير مرئية وطولها الموجي قصير وترددها عالي .

سلسلة بالمر :
تحدث عندما يعود الإلكترون من مستويات الطاقة الأعلى: 6 , 5 , 4 , 3 , إلى المستوى الأول ( ن = 2 )
ويتميز الطيف بأنه : مرئية ويقاس ترددها وطولها الموجي في المعمل

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic16.JPG

سلسلة باشن
تحدث عندما يعود الإلكترون من مستويات الطاقة الأعلى: 6 , 5 , 4 , إلى المستوى الأول ( ن = 3 )
ويتميز الطيف بأنه : غير مرئية طولها الموجي كبير وترددها منخفض .

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic6.swf]WIDTH=700 HEIGHT=550[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/atomic6.swf

للاستزادة أقرأ المقال الإثرائي :

مقال إثرائي عن " الطيف الذري " وبعض تطبيقاته

شكراً وجزيت خيراً