Moseley kanunları

Vikipedi, özgür ansiklopedi
YBot (mesaj | katkılar) tarafından oluşturulmuş 18.42, 29 Kasım 2020 tarihli sürüm (Arşiv bağlantısı eklendi)
Çeşitli elementlerin karakteristik x-ışını emisyon kayıtları

Moseley yasası, atomlar tarafından yayılan karakteristik x ışınlarıyla ilgili deneysel bir yasadır. Yasa, 1913-1914'te İngiliz fizikçi Henry Moseley tarafından keşfedilmiş ve yayınlanmıştır. Moseley'in çalışmasına kadar, "atom numarası" yalnızca bir elementin periyodik tablodaki yeriydi ve ölçülebilir herhangi bir fiziksel nicelikle ilişkili olduğu bilinmiyordu. Kısaca, yasa, yayılan x-ışını frekansının kare kökünün atom numarasıyla yaklaşık olarak orantılı olduğunu belirtir.[1][2]

Tarihçe

Periyodik tablo kabaca artan atom ağırlığının düzenlenmişti, ancak birkaç ünlü bulgu iki elementin fiziksel özellikleri, ağır olanın daha hafif olandan önce gelmesi gerektiğini öne sürüyordu. Bir örnek, ağırlığı 58.9 olan kobalt ve atom ağırlığı 58.7 olan nikeldir.[3][4]

Henry Moseley ve diğer fizikçiler, elementleri incelemek için x-ışını kırınımını kullandılar ve deneylerinin sonuçları, periyodik tablonun proton sayımına göre düzenlenmesine yol açtı.

Test düzeneği

Henry Mosoley bir X-ray tüpü tutarken

Daha ağır elementler için spektral emisyonlar yumuşak X-ışını aralığında (hava tarafından absorbe edilir) olacağından, spektrometri cihazının bir vakum içinde kapatılması gerekiyordu. Deney düzeneğinin ayrıntıları, "Elementlerin Yüksek Frekans Spektrumları" Bölüm I ve Bölüm II dergi makalelerinde belgelenmiştir.[5]

Sonuçlar

Moseley formülünü ampirik olarak atom numarası ile çizilen X-ışını frekanslarının kareköklerine uyan çizgiye uydurarak türetmiştir ve formülü Bohr atom modeli ile açıklanabilir..

boş alanın geçirgenliği
elektronun kütlesi
bir elektronun yükü
son enerji seviyesinin kuantum sayısı
ilk enerji seviyesinin kuantum sayısı

Nihai enerji seviyesinin başlangıçtaki enerji seviyesinden daha düşük olduğu varsayılmaktadır.

Yüklerin enerjisini yaklaşık olarak düşüren (veya görünüşte "perdelenen") deneysel olarak bulunan sabiti göz önünde bulundurarak Bohr'un Moseley'in formülü X-ışını :

[6]

iki tarafıda h' ye bölerek E'den v'ye:

Bu formüldeki katsayı, 3/4h Ry, yoklaşık olarak 2.47×1015 Hz

Kaynakça

  1. ^ The London, Edinburgh and Dublin philosophical magazine and journal of science. Smithsonian Libraries. London : Taylor & Francis. 1840. s. 1024-1034. 
  2. ^ "X-ray Fluorescence and Moseley's Law" (PDF). Erişim tarihi: 13 Kasım 2020. 
  3. ^ "Cobalt - Element information, properties and uses | Periodic Table". www.rsc.org. 24 Ocak 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Kasım 2020. 
  4. ^ "Nickel - Element information, properties and uses | Periodic Table". www.rsc.org. 24 Ocak 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 13 Kasım 2020. 
  5. ^ The London, Edinburgh and Dublin philosophical magazine and journal of science. Smithsonian Libraries. London : Taylor & Francis. 1840. ss. 703-713. 
  6. ^ Kaynak hatası: Geçersiz <ref> etiketi; Mose1914 isimli refler için metin temin edilmemiş (Bkz: Kaynak gösterme)