製作 ボーアの水素原子模型の模型
●目 的
ボーアの考えた水素原子模型における電子の軌道やエネルギー準位の理解を深める。
●準 備
はさみ、のり、色のペン
●理論式
電子波の波長λはnに比例する
電子の軌道半径rはn2に比例する
電子のエネルギー準位Enはn2に逆比例する
ただしnは量子数で n=1,2,3・・・・
量子数n | 1 | 2 | 3 | 4 |
λの比 | 1 | 2 | 3 | 4 |
半径の比 | 1 | 4 | 9 | 16 |
円周の比 | 1 | 4 | 9 | 16 |
エネルギー準位の比 | -1 |
-1/4 −0.2500 |
-1/9 −0.1111 |
-1/16 −0.0625 |
●製作方法
(1)上の長方形を切り取る。
(2)波形を鉛筆で濃く書く。または色のペンでなぞる。色を4種類変えてもよい。
(3)のりを付けて輪を作る。
(4)4つの輪を同心円上に配置する。中央には紙屑を丸めて原子核とする。
(下の写真は原子核を置き忘れた)
●エネルギー準位と電子の軌道半径との関係を図にする。
横軸・・・・半径の比
縦軸・・・・エネルギー準位の比
表の値をもとに、点を打つ(目分量でよい)。
おおよその関係をフリーハンドで曲線にする。