Springen naar inhoud

Wat is het verschil en energieniveaus en schillen?


  • Log in om te kunnen reageren

#1

RomyS

    RomyS


  • 0 - 25 berichten
  • 5 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 maart 2014 - 19:11

In mijn lesmethode hebben ze het over schillen (k-schil) waar elektronen (?) heen springen toevallig en die getallen zijn in de min(?) bij de energieniveaus springen elektronen door botsing naar hogere niveaus en komen ze in aangeslagen toestand deze getallen zijn positief

Mijn vraag: wat zijn de precieze verschillen, worden bij beide fotonen uitgezonden? En wat is het verschil tussen een schil en zo'n energieniveau? Is het ene om het atoom heen en de andere om de kern heen???!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3104 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 20 maart 2014 - 10:53

Ik denk dat je een aantal begrippen door elkaar gooit. Ik zal het proberen duidelijk te maken. Blijf vragen stellen waar het nog onduidelijk voor je is.

Een "schil" is een toestand waarin een elektron zich kan bevinden. Bij iedere toestand hoort een bepaalde energie, die we het energieniveau noemen. Het is dus netjes om te zeggen dat een elektron zich in een bepaalde toestand (of schil) bevindt, en dat hij een bepaald energieniveau heeft, al worden in praktijk deze twee begrippen door elkaar gebruikt. Een schil is dan een energieniveau. Elke toestand heeft zijn eigen energieniveau. De toestand met het laagste energieniveau noemen we grondtoestand. De waarde van het energieniveau hangt in principe af van het referentiepunt dat je gebruikt. In praktijk wordt er meestal voor gekozen om een elektron die zich oneindig ver van een kern bevindt een energie van nul te geven. Hoe dichter het elektron dan richting de kern beweegt, hoe minder potentiële energie hij heeft, dus de energie zal dalen. Daarom zijn de energieniveaus van de toestanden rondom de kern negatief: het is lager dan oneindig ver weg, en op oneindig ver weg is de energie per definitie nul.

Bij iedere toestand hoort ook een kansverdeling waar het elektron zich dan bevindt. Bij de schillen zijn dit bepaalde verdelingen rondom de kern. Merk op dat een elektron rondom de kern draait, nooit om het atoom zelf. Vergelijk dit met het zonnestelsel: alle planeten draaien rondom de zon, de planeten draaien niet rondom het zonnestelsel.

Indien een elektron nu aangeslagen wordt, verandert deze van toestand. Hij gaat bijvoorbeeld van de grondtoestand, naar een toestand met een hogere energieniveau. Hierbij heeft het elektron dus energie gekregen. Aangezien er behoud van energie geldt, moet deze energie ergens vandaan zijn gekomen. Een voorbeeld is het absorberen van een foton. Het is de natuur eigen dat alles het liefst in een toestand zit met zo min mogelijk energie, de grondtoestand. Het elektron kan dan ook spontaan vervallen naar een toestand met een lager energieniveau. Hierbij komt energie vrij (precies het energieverschil tussen het energieniveau waar hij eerst zat en waar hij na het verval in zit). Dit kan ik de vorm van een foton zijn, maar hoeft niet per se.

Of de hogere energieniveaus positief of negatief zijn, hangt af van je referentie. Indien je dezelfde referentie aanhoudt (nul op oneindig), dan zijn de aangeslagen energieniveaus nog steeds negatief, maar minder negatief dan de grondtoestand. Soms wordt een hoger energieniveau vergeleken met de grondtoestand. Aangezien een aangeslagen toestand altijd een hoger energieniveau heeft dan de grondtoestand, is dit getal altijd positief. Een voorbeeld:

Energie, behorend bij grondtoestand van een elektron om een waterstofatoom: -13.6 eV (eV is elektronvolt, een eenheid van energie)
Energie, behorend bij eerste aangeslagen toestand van een elektron om een waterstofatoom: -3.4 eV.
Indien een elektron vervalt van de eerste aangeslagen toestand naar de grondtoestand, kan het een foton uitzenden met een energie van 10.2 eV, welke overeenkomt met een golflengte van 121 nm.

Hopelijk wordt het hiermee een stuk duidelijker. Voor meer informatie kun je natuurlijk ook eens Wikipedia raadplegen.

#3

cock

    cock


  • >250 berichten
  • 558 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 21 maart 2014 - 01:49

Hoe dichter het elektron dan richting de kern beweegt, hoe minder potentiële energie hij heeft, dus de energie zal dalen. Daarom zijn de energieniveaus van de toestanden rondom de kern negatief

In zijn totaliteit een mooie bevattelijke uitleg Physicalattraction, maar bovenstaand citaat brengt mij in verwarring. Kan energie wel negatief zijn? Er is wel een overgang van potentiële energie naar kinetische denkbaar, maar negatief?
- In een boek las ik "Hoewel de stroom altijd van de positieve pool naar de negatieve pool loopt, stromen de elektronen feitelijk in de tegengestelde richting".(*) Historisch gezien, dacht men dat er positieve ladingen naar negatieve pool liepen, maar het tegengestelde blijkt het geval volgens de moderne opvattingen in de elektronica (tenzij wisselstroom). Dat men in de schema's een omgekeerde richting gebruikt is het gevolg van een historische misvatting, maar heeft men dit voor het gemak behouden, Een atoom is natuurlijk geen circuit, maar men kan positief (proton) en negatief (elektron) zien als een polarisering ,Maar misschien is er in het atoom wel sprake van een vorm van wisselstroom, en gaat de lading over van positief naar negatief en dan omgekeerd? Dit zou natuurlijk in tegenspraak zijn met de kwantum mechanica, maar is het denkbaar?

De waarde van het energieniveau hangt in principe af van het referentiepunt dat je gebruikt. In praktijk wordt er meestal voor gekozen om een elektron die zich oneindig ver van een kern bevindt een energie van nul te geven.

In dit citaat lijkt u de redenering te volgen, dat de keuze van positief en negatief energieniveau arbitrair is. Is dit zo?

"Hierbij komt energie vrij (precies het energieverschil tussen het energieniveau waar hij eerst zat en waar hij na het verval in zit). Dit kan ik de vorm van een foton zijn, maar hoeft niet per se."

- Ook hier heb ik een vraagje. Zoals ik het begrepen heb, krijgt het elektron een energie van een foton, gaat instantaan naar een lagere schil (een "hoger" energieniveau) en valt dan instantaan naar het oorspronkelijke energieniveau, (meestal) met uitstraling van een foton.
Ik heb mij al dikwijls afgevraagd hoe men dit instantaan proces (twee maal instantaan = instantaan) kan meten. Kan het niet gewoon een soort elastische botsing zijn, waarbij het foton in omgekeerde volgorde (in golfvorm) naar de waarnemer toekomt, Dit zou het waargenomen kleurverschil tussen rechtstreeks licht en weerkaatst licht deels kunnen verklaren. Kan u of iemand anders mij hierin klaarheid geven, of heb ik het verkeerd begrepen?
(*) Steven Hoizner, "Natuurkunde voor dummies", Pearson Education Benelux, Nijmegen, 2006. p. 269.
:

#4

Flisk

    Flisk


  • >1k berichten
  • 1270 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 21 maart 2014 - 02:09

In zijn totaliteit een mooie bevattelijke uitleg Physicalattraction, maar bovenstaand citaat brengt mij in verwarring. Kan energie wel negatief zijn? Er is wel een overgang van potentiële energie naar kinetische denkbaar, maar negatief?
- In een boek las ik "Hoewel de stroom altijd van de positieve pool naar de negatieve pool loopt, stromen de elektronen feitelijk in de tegengestelde richting".

Let op, de energie is hier niet negatief. Die 'negatieve energie' zegt gewoon: op dat punt heeft het elektron zoveel potentiële energie minder dan wanneer het zich op oneindige afstand zou bevinden. Merk hierbij op dat ik 'minder' schreef. Het is dus relatief en hangt af van welk referentiepunt je kiest. Dat referentiepunt is vrij te kiezen, maar bij consensus kiest men dit op oneindig. Als je het bijvoorbeeld op 0 zou kiezen, krijg je problemen met de wiskunde erachter (dan krijg je dingen zoals LaTeX ). Elke andere afstand is dan weer vrij random (waarom zou je immers het ene punt boven het andere verkiezen?) Ze doen dit trouwens ook met de zwaartekracht: Verdere uitleg.

Dat met stroomrichting heeft er weinig mee te maken. Bij wisselstroom lopen de elektronen nog steeds van negatief naar positief. De polen veranderen gewoon. En hoe we dat nu allemaal noemen (positief of negatief), het zijn slecht termen die wij (lees: de mens) hebben uitgevonden.

Veranderd door Flisk, 21 maart 2014 - 02:18

Je leest maar niet verder want je, je voelt het begin van wanhoop.

#5

physicalattraction

    physicalattraction


  • >1k berichten
  • 3104 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 24 maart 2014 - 09:09

Opmerking moderator :

Verdere discussie over het al dan niet relatief zijn van energieniveau's is afgesplitst naar deze topic.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures