1. Modèle bohr et spectres atomiques:
* modèle de Niels Bohr a proposé que les électrons ne puissent occuper que des niveaux d'énergie spécifiques et discrets dans un atome.
* Ces niveaux d'énergie sont quantifiés, ce qui signifie qu'ils ne peuvent avoir que des valeurs fixes et fixes et rien entre les deux.
* Lorsqu'un électron saute entre ces niveaux d'énergie, il absorbe ou émet un photon avec une énergie égale à la différence entre les deux niveaux. Cela conduit à la caractéristique Spectres de ligne observé dans les émissions atomiques, où seules des longueurs d'onde spécifiques de lumière sont émises.
2. Dualité d'onde-particule et l'équation de Schrödinger:
* Mécanique quantique Décrit les électrons comme des vagues et des particules.
* L'équation Schrödinger est un modèle mathématique qui décrit le comportement des électrons dans les atomes.
* Les solutions à l'équation de Schrödinger sont appelées fonctions d'onde , qui représentent la probabilité de trouver un électron dans une région particulière de l'espace.
* Ces fonctions d'onde correspondent à des niveaux d'énergie spécifiques et seules les valeurs d'énergie spécifiques et quantifiées sont autorisées.
3. Preuve expérimentale:
* L'effet photoélectrique: Ce phénomène, où la lumière peut éliminer les électrons d'un métal, a démontré la nature quantifiée de l'énergie lumineuse.
* Spectroscopie atomique: L'observation de lignes spectrales discrètes confirme que les électrons ne peuvent exister que dans des états d'énergie spécifiques.
* Radiation du corps noir: Le spectre de lumière émis par un objet chauffé montre également la quantification, avec des longueurs d'onde spécifiques étant émises en fonction de la température.
4. Limites de la physique classique:
* Physique classique prédit que les électrons pourraient orbiter le noyau sur n'importe quelle orbite avec une énergie. Cela a conduit à la prédiction que les atomes émettraient un spectre continu de lumière, qui n'est pas observé.
* Mécanique quantique Résolu ce problème en introduisant la quantification, expliquant la nature discrète des niveaux d'énergie atomique et les spectres de ligne observés.
En résumé, l'énergie d'un électron dans un atome est quantifiée en raison de:
* Le modèle Bohr et son explication des spectres atomiques.
* La dualité d'onde-particules des électrons et l'équation de Schrödinger.
* Preuve expérimentale de l'effet photoélectrique, spectroscopie atomique et rayonnement du corps noir.
* L'échec de la physique classique à expliquer les phénomènes atomiques.
