Modern Atom Teorisi – Atom Fiziği Ders Notları

Atom Modelleri, Modern Atom Teorisi, Kuantum Sayıları... Atom Fiziği konusu hakkında bilmen gerekenler ve soru çözüm ipuçları burada!

6 dakikalık okuma
Kunduz Eğitmen tarafından yazıldı, 12.08.2020
Modern Atom Teorisi – Atom Fiziği Ders Notları

Hesap Oluştur

Ücretsiz kaydol, sınırsız video içerikler ve soru çözümleri ile sınava hazırlan!

ÜCRETSİZ KAYDOL

 

Konu çalışmalarını tamamladıktan sonra, zaman zaman notlarına ve formüllere bakmaya ihtiyaç duyabilirsin. Tekrar yaparken ya da soru çözerken notlara göz atmak ve gerekli ipuçlarını almak, öğrenme aşamasında sana epey yardımcı olacaktır. Kunduz ekibi olarak, alanında uzman eğitmenlerimizin de desteğiyle, her konuda mutlaka görmen gereken ipuçlarını, formülleri, ders notlarını senin için derliyoruz!📚 Bu yazımızda Atom Kavramının Tarihsel Gelişimi, Milikan’ın Yağ Damlası Deneyi, Rutherford ve Bohr Atom Modeli, Atomların Uyarılma Yöntemleri, Modern Atom Teorisi, Kuantum Sayıları hakkında bilmen gerekenler ile Atom Fiziği konusuna ait soruları çözerken işine yarayacağını düşündüğümüz ipuçları yer alıyor. Umarız bu notlar sana yardımcı olur. İyi okumalar!

Bu notlar, Kunduz eğitmenimiz Semra Hoca ve @fiziknotlari Instagram hesabı tarafından hazırlanmıştır. Semra Hoca, Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi Fizik bölümü mezunu. Tüm öğrencilerin bu süreci en başarılı şekilde atlamaları için elinden geleni yapıyor.

📚📚📚

Atom Fiziği: Atom Kavramı & Modern Atom Teorisi

Atom Kavramının Tarihsel Gelişimi

Bir maddenin tüm özelliklerini taşıyan en küçük yapıya atom denir.

Bilim Adamlarının Atom Tanımları

Tales → Dünya’nın özünün su olduğunu söylemiş.

Anaksagaros → Maddedeki değişikliklerin maddeyi oluşturan “bölünmez parçacıklar”ın farklı biçimlerdeki düzenlemesinden kaynaklandığını ifade etmiştir.

Empedokles → Maddeyi oluşturan bu bölünmez parçacıkları toprak, hava, ateş ve su olmak üzere dört temel element altında toplamıştır.

Democritus → Maddeleri, bölünemez veya kesilemez anlamına gelen”atomos” olarak adlandırmıştır.

Aristo → Toprak, hava, ateş ve sudan oluşan dört element görüşünü onaylamıştır. 

!!!Atomun varlığına dair ilk ciddi deneysel deliller 19.yy başında Dalton tarafından ortaya konulmuştur.


Thomson Atom Modeli

→ Çapı yaklaşık 10^(-10) m mertebesinde olan küre şeklindedir.

→ Pozitif yüklü madde ile tam doludur.

→ Negatif yüklü elektronları, atomu nötr tutacak şeklinde küre içinde homojen bir şekilde hareketsiz ve gömülü olarak bulunur.

thomson-uzumlu-kek-modeli

 

Thomson’un Modelindeki Eksiklikler

→ Atomun çekirdeğini ve nöronların varlığını ortaya koyamamıştır.

→ Ayrıca atomdaki proton ve elektronların rastgele dağıldığını ileri sürmesi yanlıştır.


Milikan’ın Yağ Damlası Deneyi

milikan-yag-damlası-deneyi

Thomson’un e/m oranı tayininden sonra Milikan yer çekiminin etkisinde ve düzgün bir elektrik alan içerisinde bulunan yüklü bir yağ damlasının hareketini inceleyerek elektron yükünü ölçmek için yukarıdaki deney düzeneğini hazırlamıştır. Milikan deney sonucunda farklı yağ damlacıklarının farklı yükler taşıdığını ancak hesaplanan yüklerin sabit bir değerin katları olduğunu fark etti.

q=n.e              n= 0, 1, 2, 3, …           e= 1,6×10^(-31) kg 


Rutherford Atom Modeli

rutherford-atom-modeli

 

Rutherford 1911 yılında altın levha içinden geçirilen α parçacıklarının büyük çoğunluğunun hiçbir sapmaya uğramadığını, çok küçük bir miktarının saptığını veya saçıldığını, bazılarının ise geri döndüğünü gözlemlemiştir. Rutherford bu verilerden harekette atomun iç yapısında büyük miktarda boş alan bulunduğunu, bu alanın merkezinde ise artı yük taşıyan oldukça ağır fakat küçük bir çekirdeğin olduğu sonucuna varmıştır.

Rutherford Atom Modeline göre:


→Bir atomun kütlesinin çok büyük kısmı pozitif yüklüdür. Bu yüklerin tamamı çekirdek olarak tanımlanan çok küçük bir bölgede yoğunlaşır.

→ Atom elektrik yükü bakımından nötrdür.

→ Çekirdek etrafında büyük boşluklar vardır.

→ Elektronlar, çekirdek çevresindeki boşluklarda bulunur. 

 

Rutherford Atom Modelinin Eksiklikleri

→ Bir atomun çekirdeğinin çevresinde elektronların nasıl yerleştiğini açıklayamaz.

→ Elektronların çekirdeğe düşmemesinin sebebini açıklayamaz.

→ Nötronlardan bahsedilmemiştir.

 

Nötron’un keşfini Rutherford’un öğrencisi Chadwick yapmıştır.

NOT: Atomun çekirdeğinin çevresinde elektronların yerleşmesi:

Bir atomdaki elektronlar, tıpkı bir gezegenin güneş etrafındaki yörüngesel hareketi gibi hareket halindedir. Elektronlar, Güneş sistemine benzer bir şekilde çekirdeğin etrafından dairesel hareket yaptığında merkezcil ivmenin etkisinde kalır. İvmeli hareket yapan elektronlar ışıma yapacağından enerjileri azalır ve elektronların spiral bir yörünge çizerek çekirdeğe düşmesi beklenir.


Bohr Atom Teorisi

Bu modele göre elektronlar çekirdek çevresinde dairesel yörüngelerde dolanmaktadır. 

Bohr atom yörüngelerinde dolaşan elektronların Rutherford modelinde önerildiği gibi sürekli enerji değerlerinden herhangi birine sahip olmadığını , çekirdekten belirli uzaklıklarda bulunabileceklerini ve belirli enerjilere sahip olabileceğini öne sürmüştür. 

Bohr ,tek elektronlu en basit atomik yapıya sahip hidrojen atomuyla çalışmalar yapmıştır.

  1. Varsayım :

Elektronlar pozitif yüklü çekirdeğin çevresinde Coulomb Kuvveti etkisiyle ışıma yapmadan kararlı yörüngelerde dolanır.

kararlı yörünge formülü
merkezcil kuvvet coulomb kuvveti
enerji seviyeleri

Bohr Atom Modelinin Yetersizlikleri

  • Bohr atom modeli yalnızca bir elektrona sahip H, He+, Li2+, Be3+ gibi elektronlu bir sitemi açıklarken birden fazla elektronu olan elementleri açıklayamamaktadır.
  • Bohr atom modeli, atom arası bağları ve molekül oluşumunu açıklayamamaktadır.
  • Bohr atom modeli, elektronun dalga hareketini dikkate almaz.
  • Atomların spektrum çizgilerindeki parlaklık farklarını açıklayamamıştır.
  • Bohr modeline göre elektronun açısal momentumunun ek küçük değeri (h/2π) dir. Ancak gerçekte açısal momentum en küçük değeri sıfırdır.
1914 yılında gerçekleştirilen Franck-Hertz deneyi ile atomların enerjilerinin kesikli olduğu kanıtlanmıştır.

📚📚📚

Atomların Uyarılma Yöntemleri

  • Atomları Isıtarak Uyarma
  • Atomları Çarpıştırarak Uyarma
  • Elektronla Uyarma
  • Fotonla Uyarma

1) Atomu Isıtarak Uyarma

Atom ısıtıldığında iç yörüngedeki elektronun enerjisi artar. Enerjisi artan elektron bir üst yörüngeye çıkar. Atomun temel halde bulunma isteğinden dolayı üst yörüngeye çıkan elektron kısa sürede ışıma yaparak fazla enerjiyi salar. Sonra eski yörüngesinde dolanmaya devam eder.

atomu-isitarak-uyarma

2) Atomları Çarpıştırarak Uyarma

Atomlar yüksek basınç ve sıcaklık altında birbirleriyle çarpıştırılarak uyarılabilir. Çarpışma sırasında değişik enerji seviyelerine uyarılan atomların elektronları, foton yayınlayarak tekrar temel hale geri gelir.

3) Elektronla Uyarma

elektronla uyarma iyonlaşma enerjisi

 

4) Fotonla Uyarma

Fotonlar elektronlardan farklı olarak atomla etkileştiklerinde taşıdıkları enerjisinin ya tamamını atoma aktarırlar ya da hiç enerji kaybetmeden atomu terk ederler. 

Fotonların atomu uyarabilmesi için atomun uyarılma seviyelerine eşit bir enerjiye sahip olmaları gerekir.

 

Franck-Hertz Deneyi

Bu deney , atomun enerji düzeylerini elektronla uyarma yoluyla ispatlanmıştır.

franck-hertz-deneyi

📚📚📚


Modern Atom Teorisi

1925 yılından sonra Schrödinger ve Heisenberg gibi önemli bilim insanlarının katkılarıyla kuantum mekaniği teorisi geliştirilmiş ve Bohr atom modelinin yetersizlikleri ortadan kaldırılmıştır. 

1923 yılında Lewis De Broglie ışığı oluşturan fotonların hem parçacık hem de dalga özelliğine sahip olabileceğini belirtmiştir.

Schrödinger dalga denklemi oluşturmuş ve bu denklem madde dalgalarının uzay ve zaman içindeki değişimini açıklamıştır.

1926 yılında De Broglie dalgaların fiziksel bir dalga olmadığını olasılık dalgası olarak yorumlanması gerektiği düşüncesini ortaya atmıştır.

 

Kuantum Sayıları

1) Baş Kuantum Sayısı (n)

Elektronun ait olduğu kabuğu ya da enerji seviyesini belirtir. 

2) Açısal Momentum Kuantum Sayısı (l)

Elektron bulutlarının şekillerini ve şekil farkı nedeni ile enerji seviyelerinde nasıl ayrılmanın olabileceğini belirtmek için kullanılan kuantum sayısıdır.

3) Manyetik Kuantum Sayısı (ml)

Manyetik alan etkisinde kalan orbitallerin uzaydaki yönelim biçimini belirlemek için kullanılır. 

4) Spin Kuantum Sayısı (ms)

Elektronların çekirdek etrafına dönerken aynı zamanda kendi eksenleri etrafında da döndüğünü belirlemek için kullanılır.

 

→ Dalga karakterine sahip küçük parçacıkların konumunun belirlenmesine yönelik Heisenberg Belirsizlik İlkesi ortaya konmuştur. Bu ilkeye göre bir parçacığın konumunun ve momentumunun aynı anda ve kusursuz olarak ölçülmesi mümkün değildir. 

→ Modern fizikte yörünge yerine atom orbitali ifadesi kullanılır.

→ Orbitaller elektronların bulunma ihtimalinin yüksek olduğu bölgelerdir.

 

Modern Atom Teorisi Soru Çözümü

Atom Fiziği konusunda bolca soru çözerek pratik yapabilirsin. Bu konu, AYT Fizik için temel konulardan biri olduğu için iyice pekiştirmen önemli. Atom Kavramının Tarihsel Gelişimi, Milikan’ın Yağ Damlası Deneyi, Rutherford ve Bohr Atom Modeli, Atomların Uyarılma Yöntemleri, Modern Atom Teorisi, Kuantum Sayıları gibi alt başlıklar pek çok bilgi ve kavram içeriyor. Bu da daha çok soru tipini barındırdığı anlamına gelir. Bu konudan direkt soru gelebildiği gibi, farklı konuların da içinde sıkça geçtiğini görüyoruz. Ders Fizik olunca, bu kavramlar, her zaman karşımıza çıkabilir! AYT Fizik testlerinde de sıklıkla sorulması tercih edilen konulardan biri.

Modern atom teorisinde atomdaki elektronların durumu bazı kuantum sayıları ile belirlenmiştir. Modern atom teorisine göre, I. Baş kuantum sayısı arttıkça elektronların yörünge yarıçapları da artar. II. Spin kuantum sayısı elektron bulutlarının şeklini belirlemede kullanılır. III. Manyetik kuantum sayısı manyetik alan etkisindeki orbitallerin uzaydaki yönelim biçimini belirlemede kullanılır. yargılarından hangileri doğrudur?

FİZİK

MODERN ATOM TEORİSİ

Modern atom teorisinde atomdaki elektronların durumu bazı kuantum sayıları ile belirlenmiştir. Modern atom teorisine göre, I. Baş kuantum sayısı arttıkça elektronların yörünge yarıçapları da artar. II. Spin kuantum sayısı elektron bulutlarının şeklini belirlemede kullanılır. III. Manyetik kuantum sayısı manyetik alan etkisindeki orbitallerin uzaydaki yönelim biçimini belirlemede kullanılır. yargılarından hangileri doğrudur?

Bilgileri, tanımları, özetleri ve kuralları ve formülleri öğrendikten sonra, soruların içinde nasıl yer aldığını görmen gerekli. Fizik Konu Anlatımı videolarımıza da göz attıktan sonra, kendi kaynaklarından sonra MEB Kaynaklarına da göz atmanı tavsiye ediyoruz. TYT ve AYT Fizik dersindeki netleri yükseltmedeki anahtar, konu çalışmalarını tamamladıktan sonra bolca soru çözmek ve yapılamayan soruların doğrusunu öğrenmek. Kunduz’da şu ana kadar, Fizik dersinden binlerce soru alanında uzman Fizik eğitmenleri tarafından çözüldü. Daha fazla Atom Fiziği sorusu ve detaylı çözümlerini görmek istersen, aşağıdaki butona tıklayabilirsin! Uygulamamız içerisinden ücretsiz erişebileceğin soru ve detaylı çözümler ile, bu konudaki hakimiyetini arttırman mümkün!

☀️☀️☀️

Her ders için değişmeyen kilit nokta bol bol soru çözümü ile pratik yapmak. Çözemediğin sorulara yanıt bulmak istiyorsan sınava hazırlık sürecinde Kunduz hep yanında! Profesyonel eğitmenler tarafından hazırlanan Soru Çözümü, binlerce soru ve çözümden oluşan Soru Bankası hizmetlerimizden faydalanabilirsin.

Sınava hazırlanmanın en kolay yolu

Sınırsız video içerikler ve soru çözümleri ile sınava hazırlan

ÜCRETSİZ KAYDOL