١
نماذج الذرة التاريخية
د
دالتون (1803) — الكرة الصلبة
الذرة كرة صلبة لا تقبل التجزئة، كالبلية. لا شحنة، لا بنية داخلية.
ط
طومسون (1897) — نموذج الزبيبة في العجين
اكتشف الإلكترون. تخيّل الذرة كمزيج موجب مُدمّجة فيه الإلكترونات السالبة كزبيب في العجين.
ر
رذرفورد (1911) — النموذج النووي
بتجربة الجسيمات ألفا اكتشف أن الشحنة الموجبة مركّزة في نواة صغيرة جداً، والإلكترونات تدور حولها.
ب
بور (1913) — المدارات الكمومية
الإلكترونات تدور في مدارات بطاقات محددة فقط (مكمّمة). عند الانتقال بين المدارات تُشعّ أو تمتص فوتوناً.
٢
نموذج بور للهيدروجين
Eₙ = −13.6 / n² eV
Eₙ — طاقة المستوى n (إلكترون فولت)
n — رقم المدار (1, 2, 3, ...)
−13.6 eV — طاقة الحالة الأساسية
الانتقال وإصدار الفوتون: عندما ينتقل الإلكترون من مدار n₂ إلى مدار n₁ (n₁ < n₂)، يُصدر فوتوناً طاقته:
E_فوتون = |E₂ − E₁| = 13.6 × (1/n₁² − 1/n₂²) eV
E_فوتون = |E₂ − E₁| = 13.6 × (1/n₁² − 1/n₂²) eV
الإلكترون في المستوى n=1 (الحالة الأساسية) يحتاج 13.6 eV لإخراجه كلياً من الذرة — هذا هو جهد التأين للهيدروجين.
٣
محاكاة تفاعلية — ذرة بور
اضغط على مدار لنقل الإلكترون
اضغط على أي مدار (دائرة) لنقل الإلكترون إليه
المدار الحالي
n = 1
مستوى الطاقة
طاقة المستوى
−13.6 eV
إلكترون فولت
طاقة الفوتون المُصدَر
—
eV
لون الفوتون
—
٤
طيف انبعاث الهيدروجين
سلسلة بالمر: الانتقالات إلى n=2 تُنتج ضوءاً مرئياً — هذا ما نراه في طيف الهيدروجين (أحمر H-α، أزرق-أخضر H-β، بنفسجي H-γ).
سلسلة ليمان: انتقالات إلى n=1 → أشعة فوق البنفسجية (UV).
سلسلة باشن: انتقالات إلى n=3 → أشعة تحت الحمراء (IR).
٥
اختبر فهمك
١. طاقة المستوى n=1 في ذرة الهيدروجين تساوي:
٢. الانتقال من n=3 إلى n=2 في الهيدروجين يصدر:
٣. من وضع نموذج المدارات الكمومية للذرة؟
٤. تأين الذرة يعني:
٦
ملخص الدرس
طاقة المستوى n
Eₙ = −13.6/n² eV
طاقة الأساس n=1
E₁ = −13.6 eV
نموذج بور
مدارات كمومية
سلسلة بالمر
انتقالات إلى n=2
التأين
يحتاج 13.6 eV
H-α (أحمر)
n=3 → n=2 (1.89 eV)