学年 名列 名前 福井工業大学 工学部 環境生命化学科 原 道寛 名列＿＿＿＿ 氏名＿＿＿＿＿＿＿＿

Presentation on theme: "学年 名列 名前 福井工業大学 工学部 環境生命化学科 原 道寛 名列＿＿＿＿ 氏名＿＿＿＿＿＿＿＿"— Presentation transcript:

1 学年 名列 名前 福井工業大学 工学部 環境生命化学科 原 道寛 名列＿＿＿＿ 氏名＿＿＿＿＿＿＿＿
学年　　　名列　　　　名前 物理化学 福井工業大学　工学部 環境生命化学科 原　道寛 名列＿＿＿＿　　氏名＿＿＿＿＿＿＿＿ HARA2005

2 例題1.1

3 例題1.２ HARA2005

4 物理化学：1章原子の内部 （メニュー） 1-1. 光の性質と原子のスペクトル 1-2. ボーアの水素原子モデル 1-3.
1-1.　 光の性質と原子のスペクトル 1-2.　 ボーアの水素原子モデル 1-3.　 電子の二重性：波動力学 1-4.　 水素原子の構造 1-5.　 多電子原子の構造 1-6.　 元素の諸性質と電子配置との関わり

5 学年　　　名列　　　　名前 1-1.　光の性質と原子のスペクトル A B A＝ B＝ HARA2005 HARA2005

6 1-1. 光の性質と原子のスペクトル 量子化されたエネルギー 電子励起状態（Sn） 電子（Ee） 振動（Ev） 回転（Er）
1-1.　光の性質と原子のスペクトル 量子化されたエネルギー 電子励起状態（Sn） A 電子（Ee） C D h：プランク定数 振動（Ev） E ○量子力学における基本定数。h＝6．626×10－34J・s。 1900年プランクが放射法則を説明するために導入。 ○c：光速　 x 108　ms-1 ○λ：波長 回転（Er） F G 電子基底状態（S0） B

7 1-1. 光の性質と原子のスペクトル 光電効果の実験
1-1.　光の性質と原子のスペクトル 光電効果の実験

8 1-1. 光の性質と原子のスペクトル 閾値 B 電流 I 光子エネルギー/ hν A
1-1.　光の性質と原子のスペクトル 閾値 B 電流　I 光子エネルギー/ hν A HARA2005

9 1-1.　光の性質と原子のスペクトル A B C D E F G HARA2005 化学図録：P21

10 1-1. 光の性質と原子のスペクトル D C B A J E G H I F バルマー（Balmer）
1-1.　光の性質と原子のスペクトル D C B A J バルマー（Balmer） E G H I F リドベリー-リッツの式（Rydberg-Ritz formula） 一般化 HARA2005 フレンドリー物理学：P28

11 物理化学：1章原子の内部 （メニュー） 1-1. 光の性質と原子のスペクトル 1-2. ボーアの水素原子モデル 1-3.
1-1.　 光の性質と原子のスペクトル 1-2.　 ボーアの水素原子モデル 1-3.　 電子の二重性：波動力学 1-4.　 水素原子の構造 1-5.　 多電子原子の構造 1-6.　 元素の諸性質と電子配置との関わり

12 1-2. ボーアの水素原子モデル 原子スペクトルを説明するために、bohrは1913年にモデルをもとに説明を試みた。 A B C
1-2.　ボーアの水素原子モデル 原子スペクトルを説明するために、bohrは1913年にモデルをもとに説明を試みた。 A B C 電子がある決まった軌道上を運動している限り、外に対してエネルギー（光エネルギー）を放出することはなく、一定のエネルギー状態（定常状態）を持続する。 軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値のみとることが許されている。 電子が一つの定常状態から他の定常状態に移るとき（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。 D E F

13 1-2.　ボーアの水素原子モデル 電子がある決まった軌道上を運動 ⇒外に対してエネルギー（光エネルギー） を放出することはない。 ＝一定のエネルギー状態（定常状態）を持続。 軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値のみとることが許されている。 電子が一つの定常状態から他の定常状態に移るとき（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。 A B C HARA2005

14 角運動量： mevr＝nh/2π 1-2. ボーアの水素原子モデル n：整数 量子数 (quantum number) m：質量
電子がある決まった軌道上を運動している限り、外に対してエネルギー（光エネルギー）を放出することはなく、一定のエネルギー状態（定常状態）を持続する。 軌道を回る電子の角運動量 ＝不連続な一群の値のみとる 電子が一つの定常状態から他の定常状態に移るとき（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。 1-2.　ボーアの水素原子モデル A 角運動量： mevr＝nh/2π m：質量 v ：電子の速度 r ：軌道の半径 h：プランク定数 C B n：整数 量子数 (quantum number) D HARA2005

15 ボーアの振動数条件 Bohr frequency condition
電子がある決まった軌道上を運動している限り、外に対してエネルギー（光エネルギー）を放出することはなく、一定のエネルギー状態（定常状態）を持続する。 軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値のみとることが許されている。 電子が一つの定常状態から他の定常状態に移るとき（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。 1-2.　ボーアの水素原子モデル A B E ボーアの振動数条件 Bohr frequency condition hn＝E2－E1 h：プランク定数 n：光の振動数 C 光吸収 光放出 D E2 F E1 HARA2005

16 遠心力 クーロン力 ＝ 1-2. ボーアの水素原子モデル 電子がどこにも行かない理由 電子と原子の距離は?
電子がある決まった軌道上を運動している限り、外に対してエネルギー（光エネルギー）を放出することはなく、一定のエネルギー状態（定常状態）を持続する。 軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値のみとることが許されている。 電子が一つの定常状態から他の定常状態に移るとき（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。 1-2.　ボーアの水素原子モデル 電子がどこにも行かない理由 A 遠心力 B クーロン力 ＝ 電子と原子の距離は? ε=8.854x10-12 C2 N-1 m-2 n=1: 52.9 pm(5.29 x m) C

17 エネルギー＝運動エネルギー+位置エネルギー
電子がある決まった軌道上を運動している限り、外に対してエネルギー（光エネルギー）を放出することはなく、一定のエネルギー状態（定常状態）を持続する。 軌道を回る電子の角運動量は不連続な一群の値のみとることが許されている。 電子が一つの定常状態から他の定常状態に移るとき（遷移）、光が放出されたり吸収されたりする。 1-2.　ボーアの水素原子モデル 光放出=何色？ A B エネルギー＝運動エネルギー+位置エネルギー 光吸収 E3 C D E2 E1 E HARA2005

18 1-2.　ボーアの水素原子モデル C A B D E 光放出=何色？ 109.7 nm　 (人間の目では見えない）

19 1-2. ボーアの水素原子モデル ボーアモデルの概念の欠点 A C B D E F G 化学図録P20 量子条件の問題
1-2.　ボーアの水素原子モデル ボーアモデルの概念の欠点 A C B D 量子条件の問題 電子のエネルギー準位はとびとびしか存在しない＝根拠がない 軌道内での速さの問題 原子核の周りを回る電子が一定の速度で運動すること ≠ハイゼンベルグの不確定性原理 E F G 化学図録P20

20 小テスト５ 名列番号＿＿　氏名＿＿＿＿＿＿ 採点者：　＿＿＿ HARA2005

21 「基底状態」と「励起状態」を入れて文章を100文字内で説明せよ。 (1文字1 pt)
HARA2005

22 例題1.1 A X X

23 例題1.２ A HARA2005