8. Περιγράψτε την ατομική θεωρία του Bohr και τη σημασία της για τη δομή της ύλης.

  • Κβαντισμένες Τροχιές: Τα ηλεκτρόνια περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα σε συγκεκριμένες επιτρεπόμενες κυκλικές τροχιές χωρίς να εκπέμπουν ακτινοβολία.

  • Κβάντωση Στροφορμής: Η στροφορμή του ηλεκτρονίου είναι κβαντισμένη: L = n(h/2π) , όπου n = 1, 2, 3...

  • Εκπομπή/Απορρόφηση Φωτονίων: Ακτινοβολία εκπέμπεται ή απορροφάται μόνο κατά τη μετάβαση μεταξύ σταθμών: hf = E₂ − E₁.

  • Γέφυρα Κλασικής & Κβαντικής Φυσικής: Εξήγησε τη σταθερότητα του ατόμου του υδρογόνου και τους τύπους Rydberg για τις φασματικές γραμμές.

9. Τι σημαίνει η αρχή της κβάντωσης στην ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία;

  • Διακριτά Ποσά Ενέργειας (Κβάντα): Η ενέργεια της ακτινοβολίας δεν μεταφέρεται συνεχώς, αλλά σε ασυνεχή πακέτα ενέργειας που ονομάζονται φωτόνια.

  • Υπόθεση Planck: Η ενέργεια κάθε κβάντου είναι ανάλογη της συχνότητας: E=hf , όπου h η σταθερά του Planck.

  • Σωματιδιακή Φύση Φωτός: Επεκτάθηκε από τον Einstein για την ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού φαινομένου.

  • Τεχνολογικές Εφαρμογές: Αποτελεί τη βάση για τη λειτουργία των Laser, των φωτοπολλαπλασιαστών και των ανιχνευτών πυρηνικής απεικόνισης (PET/SPECT).

10. Πώς συνδέεται ο κυματοσωματιδιακός δυϊσμός με τη συμπεριφορά των υποατομικών σωματιδίων;

  • Διττή Φύση Ύλης & Φωτός: Σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια εμφανίζουν κυματικές ιδιότητες (συμβολή, περίθλαση), ενώ τα κύματα (φως) εμφανίζουν σωματιδιακές ιδιότητες (ορμή, φωτοηλεκτρικό φαινόμενο).

  • Μήκος Κύματος de Broglie: Κάθε κινούμενο σωματίδιο με ορμή p αντιστοιχεί σε κύμα με μήκος λ=h/p .

  • Αρχή Συμπληρωματικότητας (Bohr): Οι κυματικές και σωματιδιακές ιδιότητες είναι συμπληρωματικές· δεν μπορούν να παρατηρηθούν ταυτόχρονα στο ίδιο πείραμα.

  • Αρχή Αβεβαιότητας (Heisenberg): Θεμελιώνει την αδυναμία ταυτόχρονης ακριβούς μέτρησης θέσης και ορμής:
    Δx · Δp≥h/4π .