power point su: Atomo (modello a orbitali)

2. Nuova visione della realtà atomica con due differenti
teorie:
• Meccanica ondulatoria: l’elettrone, all’interno
dell’atomo, ha un comportamento ondulatorio;
• Meccanica dei metri: interpretazione della realtà
atomica in modo matematico- probabilistico.
Alla fine si giunse a un’unica teoria atomica quantistica:
Modello quanto- meccanico.

3. Nel 1924, de Broglie ipotizzò che è possibile
considerare le particelle come onde di materia,
ovvero corpuscoli con proprietà fisiche tipiche delle
onde.
“La lunghezza d’onda (m) è uguale alla costante di Planck (h)
diviso la massa (kg) per la velocità (m/s)”
L’ipotesi trovò conferma nel ‘27 grazie a degli
esperimenti in cui si verificò che gli elettroni,
attraversando le maglie di un reticolo cristallino,
compiono una diffrazione (come raggi X),
manifestando, cioè, un comportamento
ondulatorio.
Venne così confermata la natura dualistica
dell’elettrone-onda.

4. Il fisico tedesco Heisenberg analizzando il modello atomico di Bohr, ne ravvisò i limiti,
particolarmente per quanto riguarda le orbite che gli elettroni in essa compiono.
Parlare di orbite, presuppone infatti, di conoscere contemporaneamente la posizione e
la velocità degli elettroni nei singoli istanti del loro moto.
Immaginiamo di volere determinare la posizione di un elettrone mediante irraggiamento
con fotoni. Affinché l'elettrone possa essere individuato, deve essere colpito da un
fotone che venga deviato verso l'osservatore.
Il fotone, dotato di massa ed energia, interagendo con l'elettrone, trasmette ad esso
energia, modificandone velocità e direzione.
Se, per evitare questo problema, scegliamo di usare un fotone a bassa energia, la lunghezza
dell'onda a esso associata è così grande da rendere impossibile la determinazione della
posizione.
Definizione del Principio di Indeterminazione di Heisenberg
In meccanica quantistica sono dette coniugate due grandezze il cui prodotto ha le
dimensioni di un momento angolare. Heisenberg riuscì a dimostrare che non è possibile
conoscere contemporaneamente e con elevata precisione due variabili coniugate.
Si considerino le seguenti variabili coniugate:
posizione x di una particella nella direzione x rispetto all'origine di un sistema di assi
cartesiani
quantità di moto p della medesima particella (si ricordi che p = m · v)

5. Schrödinger con la sua equazione del 1926 conciliò
la teoria ondulatoria della materia di De Broglie
con i salti quantici previsti da Bohr.
Fondamentalmente l'equazione di Schrödinger ha
soluzioni accettabili solo per certi valori del
parametro E (l'energia del sistema) tali valori
sono detti auto valori e la quantizzazione è quindi
automatica. Le soluzioni accettabili sono tali solo
se l'integrale del valore assoluto al quadrato di x,
y e z è finito, e lo è solo per certi valori
(i quanti disponibili).

6. “Definiamo orbitale una zona dello spazio intorno al nucleo
atomico in cui la probabilità di trovare un elettrone è molto
elevata, almeno uguale al 90%”