إن تطيق الفيزياء التقليدة في تجربة الفعل
الكهروضوئي يقود إلى أن عدد الإلكترونات
المنتزعة يزداد بتزايد الإستطاعة الضوئية الواردة
إلى المعدن و هذا ما لا يتوافق مع التجربة
حيث أن انتزاع الإلكترونات يتعلق بتواتر الموجة و ليس بإستطاعتها
كذلك لشرح الإصدارات الناجمة عن الذرات تم
اللجوء إلى الميكانيك التقليدي حيث عد أن الإلكترونات تقوم بحركة دائرية حول
النواة بشكل يشبه حركة القمر حول الأرض و أن الإشعاع ينجم نت تغير مواضع
الإلكترونات بالنسبة للنواة فإن اقتربت إلى النواة تخسر جزء من طاقتها على شكل
إشعاع غير أن هذا الشرح لا يمكن أن يفسر الخطوط الطيفية للذرات حيث أن الفقدان
التدريجي لطاقة الإلكترون نتيجة إقترابه من النواة سوف يؤدي إلى طيف مستمر و هذا
يتناقض مع التجربة كما أن استمرار الإلكترون بإصدار الطاقة سوف يؤدي إلى الوصول
إلى النواة ليستقر فيها و هذا لا يحدث في الطبيعة
إن هذا العجز في تفسير الظواهر السابقة مهد
لظهور نظرية الكم التي سمحت بتفسير ما عجز الميكانيك التقليدي عن تفسيره
أسس ميكانيك الكم
فرضية بلانك :
افترض بلانك أن الضوء و المادة يمكنهما
تبادل الطاقة من خلال كميات منفصلة من الطاقة سميت " كمات الطاقة " و قد
وضع العلاقة التالية التي تحدد طاقة كل " كمة "
h ثابت بلانك
f تواتر الإشعاع
فرضية اينشتاين
في العام 1905 استعان اينشتاين بنظرية لانك
لشرح الفعل الكهروضوئي حيث فرض اينشتاين أن الحزمة الضوئية مكونة من فوتونات (
حبيبات طاقة ) يحمل كل منهما طاقة
E= h f
و يحصل تبادل الطاقة مع المادة عن طريق
امتصاص أو اصدار فوتونات
تبادل الطاقة على المستوى الذري
في العام 1913 استخدم بور تكميم الضوء لشرح
الطيوف الذرية عندما ينتقل الإلكترون في ذرة مثارة من سوية طاقة E2
إلى سوية طاقة E1 فإن الذرة تصدر فوتون طاقته
Delta E = E2 –E1= h f
و قد وضع المبادئ التالية
- إن تغير طاقة الذرة مكمم
- لا يمكن للذرة أن تتواجد إلا في حالات طاقية.
محددة كل حالة منها تتميز بسوية طاقة محددة
- يصدر فوتون بتواتر أف عندما يحدث في الذرة
إنتقال إلكترون من سوية طاقة 2 E إلى سوية طاقة أدنى 1 E بحيث
E2 – E1 = h f
و هكذا يمكن أن تنشئ لكل ذرة مخطط طاقة و في المواضيع القادمة سنواصل في هذا الموضوع عن طريق رسم مخطط طاقة لذرة هيدروجين و التطرق للآليات التي تتم بها هذه العملية
خارج الموضوع تحويل الاكوادإخفاء الابتساماتإخفاء