Header

  • עברית
  • English
  • العربية
  • Moodle
  • You Tube
  • facebook
  • GeoGebra
בית
  • אודות
    • חזון ומטרות מכון דוידסון
    • וויליאם (ביל) דוידסון
    • איך מגיעים?
    • חברי ההנהלה
    • חברי הוועד המנהל
    • עובדי מכון דוידסון
    • דרושים לדוידסון
    • כפר הנוער ע"ש לאוב
    • תמכו בנו
  • פעילויות
    • חוגים
    • מחנות מדע ומשלחות לחול
    • תוכניות למצטיינים
    • קידום והעצמת תלמידים
    • תוכניות מדעיות לכיתות
    • הרצאות, כנסים ואירועים
    • תחרויות
    • מורים − השתלמויות ותמיכה
    • תוכניות מתוקשבות
    • פעילויות החודש במכון דוידסון
  • דוידסון Online
    • שאל את המומחה
    • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
    • המעגל המתמטי
    • אפליקציות ויישומוני מדע
    • ניסויי מדע בבית
    • חדר מורים
    • כל מה שרציתם לדעת על המוח
  • גן המדע
    • מידע למגיעים למוזיאון
    • חוגגים איתנו בגן המדע
    • פעילויות לגנים ולבתי ספר
    • פעילויות לארגונים ולקבוצות
    • מוצגים בגן
    • סדנאות "מדעכיף" בפסח
    • רעש וצלצולים בגן המדע
  • פר"ח

דוידסון Online
  • שאל את המומחה
    • רפואה ופיזיולוגיה
    • מדעי החיים
    • כימיה
    • פיסיקה
    • אסטרופיסיקה
    • מדעי כדור-הארץ
    • מתמטיקה ומדעי המחשב
    • טכנולוגיה
    • ידע כללי
    • שאלו שאלה חדשה
  • מאגר מדע: סרטונים וכתבות
  • המעגל המתמטי
  • אפליקציות ויישומוני מדע
  • ניסויי מדע בבית
  • חדר מורים
  • כל מה שרציתם לדעת על המוח

חפשו פעילויות וכתבות

תמונה: 
שאל שאלה
כותרת הבלוק: 
שאל שאלה
תוכן הבלוק: 

יש לכם שאלה בענייני מדע?
לפני שאתם שואלים שאלה, בצעו חיפוש קצר.
למה שלא תשאלו את המומחים שלנו, סטודנטים ומדענים במכון ויצמן למדע!

מה חדש בדוידסון Online

חידה שבועית מס' 79: שבע ועשרים ומאה
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את חג הפורים. המשימה השבוע תהיה קשורה למספרים במגילת אסתר: מצאו מהו המספר הראשון המופיע במגילה
לידיעה המלאה »
הגנים שאי אפשר בלעדיהם
מדענים מארה"ב יצרו במעבדה חיידק בעל גנום מזערי, המכיל רק את הגנים הנחוצים להישרדות ושופך אור חדש על המרכיבים הגנטיים
לידיעה המלאה »
האם המספרים הראשוניים אינם אקראיים?
מדענים מארצות הברית טוענים כי מצאו חריגה מההתפלגות האקראית בסדר הופעתם של מספרים ראשוניים. מה משמעות הדבר ואיך זה קשור לביטחון
לידיעה המלאה »
בניית מצלמה מגלילי נייר (קמרה אובסקורה)
בניסוי הנוכחי נבנה מעין מצלמה קטנה שמקרינה דמויות על מסך נייר ומאפשרת הגדלה והקטנה של הדמות. המצלמה מבוססת על התקן עתיק שנקרא
לידיעה המלאה »
מיץ תפוזים שקוף – מתכון בישול מולקולרי
בניסוי הזה ניקח מיץ תפוזים ונעשה ממנו נוזל שקוף וצלול בלי לשנות את טעמו, בשיטה של בישול מולקולרי. הניסוי/מתכון מחייב השגחה של
לידיעה המלאה »
חי בסרט מדעי – תחרות הסרטונים
כיצד נוצרים עננים? מדוע תכונות מסוימות עוברות מהורים לילדיהם? מדוע המלפפון ירוק? מה תפקיד הכנפיים במטוסים? על השאלות האלה ועוד
לידיעה המלאה »
חידה שבועית מס' 78: לזכור את פאי במילים
שלום לכם, בשבוע שעבר חגגנו את יום הפאי.  בכתבה המספר שמשגע את העולם (במדור הכתבות של דוידסון-אונליין)  כותב
לידיעה המלאה »

מהו הכוח המונע מהאלקטרון השלילי ליפול אל עבר הפרוטון בעל המטען החיובי? ציון

שתף

אין "כוח" שמונע מהאלקטרון ליפול לגרעין אלא זוהי תולדה של מודל האטום המודרני. כולנו מכירים את תמונת האטום כפי שהיא מצטיירת מהסמל הישן המפורסם של חברת תדיראן – אלקטרונים המסתובבים סביב הגרעין בדומה לכוכבי לכת המקיפים את השמש. התמונה הזאת משקפת את הבנתם של מדענים נכון ל-1911 ומכונה "המודל הפלאנטרי של האטום" (מודל רתרפורד). המודל הזה היה טעון שיפור כי כבר מאמצע המאה ה-19 היה ידוע שחלקיק טעון מאיץ (אפילו אם גודלה של המהירות לא משתנה, אלא רק כיוונה), היה אמור לפלוט קרינה וליפול לתוך הגרעין.

מודל האטום הפלאנטרי

מודל בוהר מ-1913 הציע שהאלקטרונים נעים במסלולים מעגליים מסויימים (כלומר לא כל רדיוס מותר ולא כל מהירות מותרת) שעבורם הכוח הצנטריפטלי שווה בדיוק לכוח המשיכה של הפרוטון. לכל מסלול כזה יש אנרגיה משלו וכאשר אלקטרון קופץ מרמת אנרגיה גבוהה לרמת אנרגיה נמוכה יותר הוא מאבד אנרגיה בשיעור השווה להפרש בין שתי הרמות.


מודל האטום של בוהר. nהוא אינדקס הרמה, ו- ΔE = hνהיא הפרש האנרגיה בין הרמות כאשר hהוא קבוע פלנק ו-νהיא תדירות הקרינה הנפלטת/נקלטת במעבר בין שתי רמות.

האנרגיה הכוללת ברדיוס מסוים (קינטית, כלומר זו הנובעת מהסיבוב + פוטנציאלית, הנובעת מהמשיכה לפרוטון) היא שלילית ופרופורציונית הפוך לרדיוס המסלול. אנרגיה השווה לאפס מתארת מצב שבו האלקטרון מיונן, כלומר נפרד לחלוטין מהפרוטון (בדומה למילוט של לווין מכוכב לכת). רמת האנרגיה הראשונה מתאימה לרדיוס הנמוך ביותר הנקרא רדיוס בוהר השווה ל- 0.0529 ננומטר, ורדיוס קטן ממנו פשוט אינו אפשרי.

מודל בוהר היה אטרקטיבי מאוד לזמנו ואפילו הצליח להסביר את הפסים בספקטרום הפליטה של אטום המימן, אבל הוא לא חף מחסרונות. חסרונו הבולט ביותר הוא שהוא עומד בסתירה לעקרון האי-וודאות מ-1925, שכן לפי בוהר, לאלקטרון יש מהירות ידועה במדויק ורדיוס (מיקום) ידוע במדויק. למעשה לפי המכניקה הקוונטית – שהיא כידוע התורה המקובלת מאז 1927 - אנו יכולים לדעת לכל היותר את ההסתברות של האלקטרון להימצא במקום מסוים במרחב. הסתברויות אלה מגדירות אורביטלים אטומיים (הכללה של ה"מסלולים" של בוהר). בחלק מהאורביטלים לאלקטרון אכן יש הסתברות להיות בגרעין, אבל הרדיוס הממוצע הוא של האורביטל הנמוך ביותר באנרגיה הוא רדיוס בוהר. עבור האורביטלים הגבוהים יותר הרדיוס הממוצע גדול יותר.

מאת: נעה זמשטיין
המחלקה לפיזיקה כימית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

  • This article has 3 comments
  • 30.01.11
אורביטלים אלקטרוניים, אטומים, בוהר, עקרון האי-ודאות, תורת הקוונטים

תגובות

הסתברות של אלקארון להיות בגרעין

הוגש ע"י דוד ברזילי ב־ד', 22.05.2013 , 08:32.

אם האלקטרון ימצא בגרעין אז פרוטון יהפוך לניוטרון ואז מה קורה ? האם האלקטרון יצליח שוב להחלץ ממלתעות הפרוטון ?

  • השב
  • אשכול המלא

למה הפרוטון אינו נופל

הוגש ע"י משה ב־ד', 05.12.2012 , 14:59.

למרות שהתשובה מפורטת עדיין לא ברור למה האלקטרון "אינו מורשה" להתקרב אל הפרוטון. מישהו יוכל להרחיב בנקודה הזאת? תודה.

  • השב
  • אשכול המלא

קוונטים

הוגש ע"י אבי סאייג ב־ד', 05.12.2012 , 16:03.

שלום משה בשאלה הבאה (בחצי השני שלה) יש הסבר נוסף לסוגייה. בתכל'ס - אין הסבר 'פשוט' או אינטואיטיבי. רק מכניקת הקוונטים באמת הצליחה להציע פתרון לשאלה זו (האלקטרונים יציבים אך ורק בתוך "מסלולים" מוגדרים המכונים אורביטלים). ראה שאלה על חוק קולון ויציבות אלקטרונים באטום. (כאמור - התיחסות מפורשת לשאלה שלך מופיעה בחצי השני של התשובה הנ"ל)

ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

  • השב

פרסום תגובה חדשה

ערך מאפיין זה ישאר פרטי ולא יוצג באופן ציבורי.
Image CAPTCHA
נא הקלד את התווים הנראים בתמונה זו
הדפס
CodeOasis
  • דף הבית
  • אודות
  • תוכניות
  • דוידסון Online
  • גן המדע
  • פר"ח
  • תנאי שימוש
  • RSS
כל הזכויות שמורות למכון דוידסון לחינוך מדעי ליד מכון ויצמן למדע (ע"ר)