1. Bohr -model en atomaire spectra:

* Niels Bohr's model stelde voor dat elektronen alleen specifieke, afzonderlijke energieniveaus binnen een atoom kunnen bezetten.

* Deze energieniveaus zijn gekwantiseerd, wat betekent dat ze alleen specifieke, vaste waarden kunnen hebben en niet tussendoor.

* Wanneer een elektron tussen deze energieniveaus springt, absorbeert of stoten het een foton uit met energie gelijk aan het verschil tussen de twee niveaus. Dit leidt tot het kenmerk lijnspectra waargenomen in atomaire emissies, waarbij alleen specifieke golflengten van licht worden uitgestoten.

2. Dualiteit van golfdeeltjes en de Schrödinger-vergelijking:

* kwantummechanica Beschrijft elektronen als zowel golven als deeltjes.

* De Schrödinger -vergelijking is een wiskundig model dat het gedrag van elektronen in atomen beschrijft.

* De oplossingen voor de Schrödinger -vergelijking worden golffuncties genoemd , die de kans vertegenwoordigen om een ​​elektron te vinden in een bepaald gebiedsgebied.

* Deze golffuncties komen overeen met specifieke energieniveaus en alleen specifieke, gekwantiseerde energiewaarden zijn toegestaan.

3. Experimenteel bewijs:

* Het foto -elektrische effect: Dit fenomeen, waar licht elektronen uit een metaal kan slaan, demonstreerde de gekwantiseerde aard van lichte energie.

* Atomische spectroscopie: De observatie van afzonderlijke spectrale lijnen bevestigt dat elektronen alleen in specifieke energietoestanden kunnen bestaan.

* Blackbody -straling: Het spectrum van het licht dat wordt uitgestoten door een verwarmd object toont ook kwantisatie, waarbij specifieke golflengten worden uitgestoten, afhankelijk van de temperatuur.

4. Beperkingen van klassieke fysica:

* klassieke fysica Voorspelde dat elektronen de kern in een baan met enige energie kunnen draaien. Dit leidde tot de voorspelling dat atomen een continu lichtspectrum zouden uitzenden, dat niet wordt waargenomen.

* kwantummechanica Dit probleem opgelost door de kwantificering te introduceren, waarbij de discrete aard van atomaire energieniveaus en de waargenomen lijnspectra wordt uitgelegd.

Samenvattend wordt de energie van een elektron in een atoom gekwantiseerd vanwege:

* Het Bohr -model en zijn uitleg van atomaire spectra.

* De golfdeeltjesdualiteit van elektronen en de Schrödinger-vergelijking.

* Experimenteel bewijs van het foto -elektrische effect, atomaire spectroscopie en blackbody -straling.

* Het falen van de klassieke fysica om atomaire fenomenen te verklaren.