Elementy mechaniki kwantowej

Rozdział wprowadza podstawowe pojęcia mechaniki kwantowej. Omówiono postulaty Bohra, dualizm korpuskularno-falowy oraz zasadę nieoznaczoności Heisenberga.

Definition: Kwant to najmniejsza porcja energii.

Highlight: Zasada nieoznaczoności Heisenberga stwierdza, że nie jest możliwe jednoczesne dokładne wyznaczenie położenia i pędu cząstki.

Wprowadzono pojęcie orbitalu atomowego jako przestrzeni wokół jądra atomowego, w której istnieje największe prawdopodobieństwo znalezienia elektronu.

Definition: Orbital atomowy to przestrzeń wokół jądra atomowego, w której istnieje największe prawdopodobieństwo znalezienia elektronu.

Historia teorii budowy atomu

Rozdział przedstawia ewolucję poglądów na budowę atomu, począwszy od starożytności. Omówiono teorię czterech żywiołów Empedoklesa oraz atomistyczną koncepcję Demokryta i Leukipposa. Następnie przedstawiono atomistyczną teorię Daltona, która zakładała, że materia składa się z niepodzielnych atomów pierwiastków chemicznych.

Highlight: Teoria Daltona zakładała, że atomy danego pierwiastka są jednakowe i mają kształt kuli.

Kolejnym przełomem było odkrycie elektronu przez Thomsona i zaproponowanie przez niego modelu atomu jako dodatniej przestrzeni z zanurzonymi w niej elektronami.

Definition: Model atomu Thomsona zakładał, że atom to ciągła dodatnio naładowana przestrzeń, w której tkwią punktowe elektrony.

Następnie omówiono planetarny model budowy atomu zaproponowany przez Ernesta Rutherforda. Według tego modelu atom składał się z dodatnio naładowanego jądra i krążących wokół niego elektronów.

Highlight: Model budowy atomu Rutherforda wprowadził koncepcję jądra atomowego i krążących wokół niego elektronów.

Rozdział kończy się omówieniem modelu atomu Bohra, który wprowadził pojęcie orbit stacjonarnych i kwantowania energii elektronów.

Definition: Orbita stacjonarna to zamknięty tor, po którym elektrony krążą wokół jądra atomowego, mając ściśle określoną energię.