KUANTUM MEKANİĞİ

DİLAN YILDIZKİMYA 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-b-infrared-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…