Se l’elettrone è un’onda, non può occupare orbite “qualsiasi” attorno al nucleo: può stare solo dove la sua onda si “ritrova”, cioè non interferisce distruttivamente con se stessa. Da questa idea nasce in modo naturale la quantizzazione delle grandezze fisiche dell’atomo — raggi, energie, momento angolare — che non variano più con continuità ma solo per “gradini” discreti.
Questa sezione ricostruisce il modello di Bohr dell’atomo di idrogeno: dal problema dell’instabilità classica, alla giustificazione ondulatoria di de Broglie, alle quattro equazioni che danno raggi ed energie, fino alle prove sperimentali dirette (Franck-Hertz, effetto fotoelettrico) e alle conseguenze sulla struttura elettronica e sugli spettri.
- Il modello dell’atomo di idrogeno
- L’elettrone come onda stazionaria
- Le quattro equazioni del modello di Bohr
- Livelli energetici dell’atomo di idrogeno
- L’esperimento di Franck-Hertz
- Lo spin elettronico e il principio di Pauli
- Spettri di assorbimento
- L’esperimento storico dell’effetto fotoelettrico
- Effetto fotoelettrico e bande di energia
Prova tu — simulatore quantistico
In una buca di potenziale l’energia non è continua: solo certe funzioni d’onda stazionarie sono permesse, e le loro energie formano livelli discreti.