Hvordan kan det forklares? Almindeligt hvidt lys, der sendes gennem et gitter, danner et kontinuert spektrum, hvor alle bølgelængder (energier) er repræsenteret Lys fra kun én type grundstofatom, der sendes gennem et gitter, danner et linjespektrum, hvor kun udvalgte bølgelængder er repræsenteret Hvordan kan det forklares?

Bohrs postulater: Et atom kan eksistere i stationære tilstande. I hver stationær tilstand har atomet en bestemt energi. Ved overgang mellem to stationære tilstande absorberes eller udsendes en foton med energien: Efoton = hf = En - Em Linjespektre kan forklares ved hjælp af elektronernes fordeling i såkaldte skaller – dvs. kvantisering af energi Niels Bohr anno 1913 Nobelprisen i fysik 1922

To paradokser ved Bohrs model: ? To elektroner i samme skal kan have forskellige energier?! Elektronernes position er meget uforudsigelig ”planetmodellens forfald”

Schrödingerligningen for én elektron i hydrogenatomet: Elektroner kan betragtes som bølger, der opfylder en matematisk bølgeligning a la: Erwin Schrödingers anno 1925 Schrödingerligningen for én elektron i hydrogenatomet: differentialligning Nobelprisen i fysik 1932

Schrödingerligningens løsningsfunktioner er 4-dimensionelle: x, y, z og t grafisk fremstilling: orbitaler 1 s-orbital: 3 p-orbitaler: 5 d-orbitaler: 7 f-orbitaler: Orbitalerne kan fortolkes som en form for ”underopdeling af elektronskallerne!

Tre regler skal følges. Når der fyldes elektroner i orbitalerne: Atomets elektronskaller består: 1. skal: 1s 2. skal: 2s, 2px, 2py, 2pz 3. skal: 3s, 3px, 3py, 3pz, 3dx2-y2, 3dz2, 3dxy, 3dxz, 3dyz 4. skal: 4s, 4px, 4py, 4pz, 4dx2-y2, 4dz2, 4dxy, 4dxz, 4dyz samt 7 4f-orbitaler Pauli's udelukkelsesprincip Tre regler skal følges. Når der fyldes elektroner i orbitalerne: Aufbau princippet Hund's regel

Pauli's udelukkelsesprincip: Der er maksimalt plads til to elektroner i hver orbital. Wolfgang Pauli Friedrich Hund Hund's regel: Orbitaler af samme type og fra samme skal må alle være halvfyldte inden den første orbital fyldes helt Aufbau princippet: Elektronerne fyldes i orbitalerne efter stigende energi (1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, …)

Eksempel på opfyldning af elektroner – grundstof nr. 32 Germanium Ge (32 elektroner): (1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(3d)10(4s)2(4p)2 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p