Kuantum mekaniği

KUANTUM MEKANİĞİ
DİLAN YILDIZ
KİMYA BÖLÜMÜ
Kuantum Mekaniği
Kuantum mekaniği,

Maddelerin mikroskopik ölçekte atom ve
moleküllerin özelliklerini inceleyen bir fen
dalıdır.

Atom çekirdeklerinin spinleri ve atomların
uyarılmış durumlarının nüfusları ile ilgilenir.
Kuantum mekaniğinin modern uygulamaları
köklerini, bundan yüz yıldan önceki yıllarda
fiziğin gelişmesinden alır.
Kuantum Mekaniğinin Tarihçesi
Isaac Newton, XVII. yüzyılın sonlarında
makroskobik cisimlerin hareket kanunuyla
klasik mekaniği keşfetmiştir.
XX. yüzyılın başlarında, fizikçiler klasik
mekaniğin elektronlar, atom çekirdekleri ve
moleküller gibi küçük taneciklerin
hareketlerini açıklayamadığını gördüler.
Bu tür taneciklerin hareketleri daha
sonra bir seri kanunlardan ibaret kuantum
mekaniğiyle açıklanmıştır.
(http://tr.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton)
Buna göre kuantum kimyası, kimyadaki bazı
problemlerin kuantum mekaniği prensiblerini
kullanarak çözülmesinden ibarettir.
Örneğin ;
Fizikokimyacılar,

Moleküler spektrumların yorumlanmasında

Gazların termodinamik özelliklerinin
belirlenmesinde

Bağ uzunluklarının belirlenmesinde

Bağ açılarının belirlenmesinde

Teorik olarak moleküler özelliklerin
hesaplanmasında

Hız sabitlerinin belirlenmesinde
kuantum mekaniğinden faydalanılır.
Organik kimyacılar,

Moleküllerin reaktif dayanıklılığını tahmin
etmede

Reaksiyon ara ürünlerinin özelliklerini
belirlemede

Reaksiyon mekanizmalarını incelemede

Bileşiklerin aromatikliklerini tahmin
etmede

NMR spektrumlarının analizinde
kuantum mekaniğini kullanırlar.
Kuantum Mekaniğinin Kurulmasına Neden
Olan Olaylar

Siyah Cisim Işıması

Atomların Kararlılığı ve Kesikli Çizgileri

Fotoelektirik Olayı

Dalga Parçacık İkilemi

De Broglie Varsayımı

Davisson-Germer Deneyi

Bohr kuramı ve Hidrojen Atomu

Heisenberg’in Belirsizlik İlkesi
(
http://beyingelisimi.com/yazi.asp?id=12)
Siyah Cisim Işıması

Katılar ışıma yapıncaya kadar ısıtıldığında sürekli ışın oluşur. Bu tür termal ışın
siyah cisim ışıması olarak adlandırılır.
( http://www.canmustafa.com/2008/10/kitaplardan/infrared-spektrometri-7-binfrared-isin-kaynaklari-ve-transduserler.html )

Isı artınca enerji ve frekansta artıyor

Her dalga boyunda ışıma vardır

Üzerine düşen bütün ışınlar absorblanır
Fotoelektrik Olay

İlk olarak Heinrich Hertz tarafından 1887 yılında
gözlenmiştir

Aralarında yüksek gerilim bulunan anot ve katottan
oluşmuş vakum altındaki bir tüpteki katot üzerine
ışık gönderilirse, katottan (metalden) elektronlar
koparılır

Yeterli enerjideki ışınların etkisiyle, metalik yüzeyin
serbest duruma geçirilebildiği bu tür elektronlara
fotoelektronlar olaya da fotoelektrik olay adı
verilir.
(http://tr.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz)

Metal yüzeyine gelen ışık elektron koparır
Fotoelektrik Olay Gözlemlerinde

Gelen ışığın şiddeti arttıkça kopan elektron sayısı
artar

Gelen ışığın frekansı arttıkça kopan elektronların
kinetik enerjisi artar; elektronların kinetik
enerjisi ışğın şiddetine bağlı değildir
Teşekkürler…