A energia de um elétron em um átomo é considerada quantizada pelos seguintes motivos:

1. Modelo Bohr e espectros atômicos:

* Niels modelo de Bohr propuseram que os elétrons só possam ocupar níveis específicos e discretos de energia dentro de um átomo.
* Esses níveis de energia são quantizados, o que significa que eles só podem ter valores fixos específicos e não qualquer coisa intermediária.
* Quando um elétron salta entre esses níveis de energia, ele absorve ou emite um fóton com energia igual à diferença entre os dois níveis. Isso leva aos espectros característicos de linha observado em emissões atômicas, onde apenas comprimentos de onda específicos da luz são emitidos.

2. Dualidade da partícula de onda e a equação de Schrödinger:

* mecânica quântica descreve os elétrons como ondas e partículas.
* A Equação Schrödinger é um modelo matemático que descreve o comportamento dos elétrons em átomos.
* As soluções para a equação de Schrödinger são chamadas de funções de onda , que representa a probabilidade de encontrar um elétron em uma região específica do espaço.
* Essas funções de onda correspondem a níveis específicos de energia e apenas valores específicos de energia quantizados são permitidos.

3. Evidência experimental:

* O efeito fotoelétrico: Esse fenômeno, onde a luz pode derrubar elétrons de um metal, demonstrou a natureza quantizada da energia luminosa.
* espectroscopia atômica : A observação de linhas espectrais discretas confirma que os elétrons só podem existir em estados de energia específicos.
* Radiação do corpo negro: O espectro de luz emitido por um objeto aquecido também demonstra quantização, com comprimentos de onda específicos sendo emitidos, dependendo da temperatura.

4. Limitações da física clássica:

* física clássica previu que os elétrons poderiam orbitar o núcleo em qualquer órbita com qualquer energia. Isso levou à previsão de que os átomos emitiriam um espectro contínuo de luz, o que não é observado.
* mecânica quântica Resolveu esse problema introduzindo quantização, explicando a natureza discreta dos níveis de energia atômica e os espectros de linha observados.

Em resumo, a energia de um elétron em um átomo é quantizada devido a:

* O modelo BOHR e sua explicação dos espectros atômicos.
* A dualidade de partículas de onda dos elétrons e a equação de Schrödinger.
* Evidência experimental do efeito fotoelétrico, espectroscopia atômica e radiação do corpo negro.
* O fracasso da física clássica em explicar fenômenos atômicos.