Issuu on Google+

โรงเรียนอัสสัมชัญศรีราชา กลุม่ วิชา วิทยาศาสตร์ ชื่อหน่วยการเรี ยน

รายวิชา ฟิ สกิ ส์อะตอม

ใบความรู้ สมบัตเิ ชิงกลของสสารและความร้ อน ชัน้ ม.6/1-4 ครูผ้ สู อน มิสวิไลวรรณ งามสุนทรเลิศ

. .

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ฟิ สิกส์ อะตอม กลศาสตร์ ควอนตัม หลักความไม่ แน่ นอน ในวิชาควอนตัมฟิ สกิ ส์ หลักความไม่ แน่ นอนของไฮเซนแบร์ ก (อังกฤษ: Heisenberg uncertainty principle) กล่าว ว่า คูค่ ณ ุ สมบัตทิ างฟิ สกิ ส์ที่แน่นอนใดๆ เช่น ตาแหน่งและโมเมนตัม จะไม่สามารถทานายสภาวะล่วงหน้ าได้ อย่างแน่นอน ยิ่งเรา รู้ถึงคุณ สมบัติข้อใดข้ อหนึ่งอย่างละเอียด ก็ยิ่งทานายคุณสมบัติอีกข้ อหนึ่ งได้ ยากยิ่งขึน้ หลักการนี ม้ ิได้ กล่าวถึงข้ อจากัดของ ความสามารถของนักวิจัยในการตรวจวัดปริ มาณสาคัญของระบบ แต่เป็ นธรรมชาติของตัวระบบเอง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เป็ นไป ไม่ได้ ที่จะวัดทังต ้ าแหน่งและความเร็วของอนุภาคในเวลาเดียวกันด้ วยระดับความแน่นอนหรื อความแม่นยาใดๆ ก็ตาม สาหรับกลศาสตร์ ควอนตัม เราสามารถอธิบายอนุภาคได้ ด้วยคุณสมบัตขิ องคลื่น ตาแหน่ง คือที่ที่คลื่นอยู่อย่างหนาแน่น และโมเมนตัมก็คือความยาวคลื่น ตาแหน่งนันไม่ ้ แน่นอนเมื่อคลื่นกระจายตัวออกไป และโมเมนตัมก็ไม่แน่นอนในระดับที่ไม่อาจ ระบุความยาวคลื่นได้ คลื่นที่มีตาแหน่งแน่นอนมีแต่เพียงพวกที่เกาะกลุ่มกันเป็ นจุดๆ เดียว และคลื่นชนิดนัน้ ก็มีความยาวคลื่นที่ไม่แน่นอน ในทางกลับกัน คลื่นที่มีความยาวคลื่นแน่นอนมีเพียงพวกที่มีคาบการแกว่งตัวปกติแบบไม่จากัดในอวกาศ และคลื่นชนิดนีก้ ็ไม่ สามารถระบุตาแหน่งที่ แน่นอนได้ ดังนันในกลศาสตร์ ้ ควอนตัม จึงไม่มีสภาวะใดที่สามารถบอกถึงอนุภ าคที่ มีทัง้ ตาแหน่งที่ แน่นอนและโมเมนตัมที่แน่นอน ยิ่งสามารถระบุตาแหน่งแน่นอนได้ แม่นเท่าไร ความแน่นอนของโมเมนตัมก็ยิ่งน้ อย โครงสร้ างของอะตอมตามแนวคิดกลศาสตร์ ควอนตัม 1. กลศาสตร์ ควอนตัม กับ ตาแหน่งและลักษณะการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน รอบๆ นิวเคลียส เนื่องจากอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมาก และสามารถแสดงสมบัตเิ ป็ นคลื่นได้ ดังนัน้ 1.1 กลศาสตร์ ควอนตัม ไม่สามารถบอกตาแหน่งของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสได้ 1.2 กลศาสตร์ ควอนตัม ไม่สามารถบอกลักษณะการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียสได้ กลศาสตร์ ควอนตัม บอกได้ แต่เพียงโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนรอบๆ นิวเคลียสเท่านัน้ 2. กลศาสตร์ ควอนตัม กับโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนรอบๆนิวเคลียส นักวิทยาศาสตร์ ได้ เสนอโครงสร้ างอะตอมตามทฤษฎีควอนตัม ซึ่งอาจสรุปได้ ดงั นี ้ อิเล็กตรอนรอบๆ อะตอม เปรี ยบเสมือนกลุม่ หมอกห่อหุ้มนิวเคลียสอยู่ ถ้ ามีโอกาสพบอิเล็กตรอน ณ ที่ใดมาก ก็จะมีหมอกหนาแน่น ณ ที่นนั ้ ภาพกลุ่มหมอกหรื อการแจกแจงโอกาส (ความน่าจะเป็ น) ที่จะพบอิเล็กตรอนรอบๆ นิวเคลียส (อะตอม) อาจมีได้ หลายแบบเมื่ออยู่ในสภาวะที่แตกต่างกัน


ชื่อหน่วยการเรี ยน ฟิ สกิ ส์อะตอม ครูผ้ สู อน มิสวิไลวรรณ งามสุนทรเลิศ .หน้ า 2 . ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------สาหรับอะตอมไฮโดรเจน จากการคานวณพบว่า 1. ในระดับพลังงานต่าสุด (n=1) กลุม่ หมอกจะเป็ นรูปทรงกลม กล่าวคือ มีโอกาสที่จะพบอิเล็กตรอนในทิศทางต่างๆ จากนิวเคลียสเหมือนกันหมด 2. ในระดับพลังงานสูงๆ ขึ ้น (เช่น n=2) กลุม่ หมอกจะมีการจัดเรี ยงตัวที่แตกต่างออกไปจากระดับพลังงานต่าสุด


โรงเรียนอัสสัมชัญศรี ราชา ใบงานที่ 4 กลุม่ สาระการเรี ยนรู้ วิทยาศาสตร์ รายวิชา สมบัตเิ ชิงกลของสสารและความร้ อน ชัน้ ม.6/1-4 . ชื่อหน่วยการเรี ยน ฟิ สกิ ส์อะตอม ครูผ้ สู อน มิสวิไลวรรณ งามสุนทรเลิศ . -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------คาสั่ง จงแสดงวิธีทาอย่างละเอียด 1. เมื่อต่อหลอดรังสีเอกซ์ เข้ ากับความต่างศักย์ 20 กิโลโวลต์ จงหาความยาวคลื่นน้ อยที่สดุ ในสเปกตรัมของรังสีเอกซ์ ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………….…… 2. ในการผลิตรังสีเอกซ์โดยให้ อิเล็กตรอนหยุดทันทีเมื่อชนเป้า ปรากฏว่าได้ รังสีเอกซ์มีความยาวคลื่น 0.124 นาโนเมตร จงหาความต่างศักย์ที่ใช้ ตอ่ กับหลอดรังสีเอกซ์ ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 3. ลูกปื นมวล 20 กรัม ถูกยิงออกไปด้ วยความเร็ ว 400 เมตร/วินาที ถ้ าคิดว่าลูกปื นเป็ นคลื่นจะมีความยาวคลื่น เดอบรอยล์ เท่าใด ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… 4. อนุภาคหนึ่งมีมวล 6.4  10 27 กิโลกรัม ประพฤติเป็ นคลื่นที่มีพลังงาน 4 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ ความยาวคลื่นของอนุภาคนี ้ เป็ นเท่าใด ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………


Week 12