
English: 
 
Hi. It's Mr. Andersen and this AP Physics
essential video 4. It is on the atom. In the
last video we talked about how Ernest Rutherford
and his gold foil experiment had helped scientists
discover this positive small nucleus in the
center of an atom. But that did not tell us
what the electrons were doing. And he just
speculated that they were moving around the
nucleus almost like planets in orbit around
the sun. But one of the researchers working
underneath Rutherford, Niels Bohr spotted
a problem in this. He knew that any charged
particle that is moving is going to be giving
off electromagnetic radiation. As it does
that it is losing some of that energy. And
so it is quickly going to spiral into the
middle and annihilate essentially the whole
atom. So he knew that was not right. He also
knew that as it gives off radiation, the wavelength
of that radiation is going to vary. And as

Thai: 
 
สวัสดี ครูแอนเดอเสนกับวิชาฟิสิกส์พื้นฐาน ลำดับที่ 4 นี้
จะว่าด้วยเรื่องของอะตอม .. ในวิดีโอชุดที่แล้วนั้น
เราได้พูดถึงการที่เออร์เนส รัทเธอร์ กับการทดลองยิงแผ่นทองคำเปลวของเขา
ได้ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์
ค้นพบนิวเคลียส ซึ่งขนาดเล็กที่ศูนย์กลางของอะตอม  .. แต่อันนี้ก็ยังไม่ได้บอกเรามากนัก
เกี่ยวกับเรื่องของอิเลคตรอน ... เขาเพียงแต่คาดการณ์เอาว่า
อิเลคตรอนนั้น เคลื่อนที่ไปมารอบๆ นิวเคลียส
คล้ายกับการเคลื่อนที่รอบดวงอาทิตย์ของดาวเคราะห์ต่างๆ
.. แต่ก็มีนักวิจัยคนนึงที่ทำงานร่วมกับ
รัทเธอร์ฟอร์ท คือ นีลส์ บอห์ ได้พบปัญหาบางอย่างที่ยังน่าสงสัยในเรื่องนี้
เนื่องจากเขารู้ดีว่า ประจุชนิดใดก็ตาม
อนุภาคที่มีการเคลื่อนไหว จะต้องมีการปล่อยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา
แล้วก็จะค่อยๆ เสียพลังงานไปเรื่อยๆ ..จนในที่สุดจะเคลื่อนวนลงไป
ตกลงสู่ศูนย์กลาง แล้วในที่สุดก็จะไม่คงสภาพเป็นอะตอมอย่างที่เห็นอีกต่อไป
(เนื่องจากไม่ได้เป็นเช่นนั้น) เขาจึงรู้ว่ายังไม่ถูกต้อง
การแผ่รังสีออกมานั้นมีอยู่จริง  แต่เป็นลักษณะที่ไม่คงที่แน่นอน
อยู่ที่ค่าต่างๆ กัน

Thai: 
และเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงค่าเหล่านั้น ก็จะมีการปล่อยรังสีที่สเปคตรัมช่วงนึง
เป็นช่วงสเปคตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า
ปล่อยออกมาโดยอะตอมที่มีพลังงานสูง
แต่พอเริ่มสำรวจไปตามแถบแสง
ก็จะเห็นว่ามีความไม่ต่อเนื่องตามแถบนั้น .. ก็ต้องมาหาคำอธิบายว่าทำไมเป็นเช่นนั้นด้วย
แบบจำลองของบอร์ก็เข้ามาช่วยอธิบายปรากฏการณ์อันนี้
มองว่าอะตอมมีรูปแบบอย่างที่เห็น
ใช้ได้ดีกับไฮโดรเจน เป็นฐานของการอธิบายด้วยแบบจำลองของบอร์
ซึ่งใช้ระดับพลังงานต่างๆ เป็นตัวอธิบาย
โดยที่อิเลคตรอนอาจจะเข้าไปอยู่ที่ระดับพลังงานที่หนึ่ง
ระดับพลังงานที่สอง ระดับพลังงานที่สาม
เราจะไม่พบอิเลคตรอนในที่อื่นนอกไปจากระดับพลังงานเหล่านี้
เรียกว่าจะต้องมีลักษณะเป็น "ควอนตัม" ต้องอยู่ที่ระดับพลังงาน
อันใดอันนึง .. แล้วการย้ายระดับพลังงานเกิดขึ้นได้อย่างไร?
.. ก็เกิดจากการดูดซับพลังงาน
จากโฟตอน หรือไม่ก็รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นต้น
แล้วก็จะเคลื่อนไปที่ระดับพลังงานที่สูงขึ้น
และเมื่อไรที่เคลื่อนที่ลงมา ก็จะปล่อยโฟตอนกลับออกมา
นี่คือคำอธิบาย
สิ่งที่เราได้เห็นในสเปกตรัมเหล่านั้น เป็นส่วนนึงของการปรับแบบจำลอง
ให้อธิบายได้ดีขึ้น .. ก็จะมีกลุ่มหมอกอิเลคตรอน
มีอิเลคตรอนกับนิวเคลียสอยู่ข้างใน .. ก็คือทั้งอิเลคตรอนที่มีประจุลบ

English: 
it varies we are going to get this nice smooth
spectrum, spectrum of electromagnetic radiation
given off by high energy atoms. But when we
started to look into space what we found is
that light was not smooth. It had these discrete
units within it. And so that spectra had to
be described. And Bohr's model helped to do
that. And so if you think of it like this,
and this works for hydrogen, is what the Bohr
model is built on, you have these energy levels.
And so an electron can be in energy level
one, energy level two, energy level three.
But it can never be found in the middle. It
is quantized. It has to be in one of those
levels or another level. And so how does it
move between levels? Well, if it absorbs energy
from a photon, electromagnetic radiation for
example, it will jump to a higher level. And
as it moves down it is going to emit those
photons. And that helped to describe what
we were seeing in the spectra. And so that
improved our model. So we now had the cloud
that had the electrons in it. And then the
nucleus. And so we found these negative electrons

Thai: 
กับโปรตอนและนิวตรอนนั้น จะพบเห็นได้ในกลุ่มหมอกอิเลคตรอนนี้
.. ในกรณีที่
อะตอมเป็นกลาง จำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนจะเท่ากัน
.. และอิเล็กตรอนนั้น จะเป็นตัวบอก
คุณสมบัติมาหมายของของอะตอมนั้น ..ที่จริงแล้ว
แม้กระทั่งตารางธาตุก็สร้างขึ้นมา
โดยใช้อิเล็กตรอนเป็นหลักนี่เอง .. โดยเฉพาะอิเลคตรอนที่อยู่วงนอกสุด
โดยที่แบบจำลองของบอร์นั้น
ช่วยอธิบายคุณสมบัติต่างๆ ของอิเลคตรอน และการเคลื่อนที่ได้
โดยการเคลื่อนที่ดังกล่าว
จะมีความเกี่ยวข้องกับพลังงานบางช่วง ที่สามารถเอามาอธิบาย
สเปคตรัมของแสงที่สังเกตเห็นได้ .. ซึ่งถ้าเรา
ยกเอาอะตอมจากตารางธาตุขึ้นมาตัวนึง ..สมมติว่ามีเลขอะตอมเป็น 2
นั่นก็จะบอกเรา
ถึงจำนวนของโปรตอนของอะตอมนั้น ..นั่นก็คือจำนวนของโปรตอน
ที่จะพบในนิวเคลียส  แล้วก็อาจจะพอบอกได้ถึงจำนวนของนิวตรอน
ที่ควรจะมีอยู่ในอะตอมเฉลี่ย โดยการเอาเลขมวลลบออกด้วยเลขอะตอม
ตัวอย่างเช่น เราจะรู้ได้ว่าฮีเลียมนั้นจะมีนิวตรอนสองตัว ..และเนื่องจากว่า
จำนวนโปรตอนและอิเล็กตรอนจะเท่ากันในอะตอมที่เป็นกลาง
เราก็จะสามารถหาออกมาได้ว่า

English: 
in the cloud and then protons and neutrons
were found in the nucleus. And in a neutral
atom the number of protons and electrons are
going to be equal. And the electrons tell
us a lot about the properties of that atom.
In fact the whole periodic table is built
on the electrons, electrons especially we
have in these outer levels. Now the Bohr model
helps us explain what those electrons are
doing and how they are moving. They move into
these discrete energy states and that helps
us to explain the spectra. And so if you look
at any kind of an atom on the periodic table
the atomic number 2 tells us the number of
protons we have. And so we are going to have
these positive protons that are going to be
found in the nucleus. We can kind of figure
out how many neutrons roughly we are going
to have in an average atom by taking the mass
number, subtracting the atomic number. And
so we would know in helium for example that
we are going to have two neutrons. Now since
the number of protons and electrons are the
same in a neutral atom we can figure out that

Thai: 
เรามีอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่อยู่รอบๆ อะตอม
และจำนวนอิเลคตรอนที่อยู่รอบๆ อะตอมนี้ บอกอะไรเรามากมายเกี่ยวกับคุณสมบัติ
ของอะตอมนั้น ..แต่แบบจำลองแบบนี้ก็ยังมีปัญหาอยู่บ้าง
.. อิเลคตรอนนั้นไม่ได้เคลื่ิอนที่ในลักษณะเดียวกับที่ดาวโคจรรอบดวงอาทิตย์
ในความเป็นจริงนั้น จะมีการข้ามไปมาระหว่างชั้นต่างๆ ดังที่นีล บอร์ได้อธิบายไว้
และการข้ามไปมานี้ ก็อยู่ในวงโคจรเฉพาะรอบๆ นิวเคลียส
ทำให้เกิดเสปคตรัมเฉพาะจำนวนนึง ..ลักษณะก็คล้ายๆ กับการข้ามขั้นบันได
ที่จะเห็นอิเลคตรอนอยู่ในแต่ละขั้นเหล่านั้นเท่านั้น
คืออิเลคตรอนอาจจะอยู่ในตำแหน่งนี้ หรือตำแหน่งนี้
แต่จะไม่อยู่ระหว่างใดระหว่างนึงของขั้นเหล่านั้น
เรียกว่า "ควอนตัม" คือเป็นจำนวนที่แน่นอนอันนึง
แล้วการเคลื่อนข้ามไปยังชั้นอื่นๆ นั้น เกิดขึ้นได้อย่างไร?

English: 
we have got these electrons moving around
the outside. But there were problems with
this planetary model. Electrons were not orbiting
like planets. They were actually jumping between
orbits according to Niels Bohr. And so they
did not just move back and forth on all these
infinite number of orbits around the nucleus,
giving off a smooth amount of spectrum. It
is almost like a ladder, that an electron
can be here, but it could also be here. And
it can never be found in the middle. We call
that being quantized. It has to be in a specific
unit to exist. Now how do you move an electron

Thai: 
ก็ต้องมีการใส่พลังงานเข้าไป
ถ้ามีพลังงานมากพอ อิเลคตรอนก็อาจจะขึ้นมาถึงขั้นบนสุดนี้ได้
แล้วก็จะตกลงมา .. และในขณะที่ตกลงมานั้น
ก็จะปล่อยพลังงานจำนวนนึงออกมา ..
.. ที่เห็นนี่ก็คือแบบจำลองที่วาดออกมา
ตามแนวคิดของนีล บอร์ .. ซึ่งก็จะมีอิเลคตรอนหมุนไปรอบๆ นิวเคลียส
.. เมื่อได้รับพลังงาน หรือโฟตอน
ก็จะโดดข้ามไปอยู่ในชั้นพลังงานที่สูงขึ้นมา ..
และถ้าปล่อยพลังงานหรือโฟตอนออกมา ก็จะตกลงมา
ให้อยู่ในระดับที่ต่ำกว่า และก็จะอยู่แต่ในเฉพาะวงโคจรควอนตัมเท่านั้น
สอดคล้องกับการที่จะอธิบายสเปกตรัม เนื่องจากก่อนหน้า
ที่จะมีการเสนอแบบจำลองอันนี้ออกมา
ก็ได้มีการสังเกตค้นพบลักษณะการเกิดสเปคตรัมในแบบดังกล่าวแล้ว
การสังเกตที่ว่ารวมไปถึงในอวกาศ ด้วยการใช้กล้องส่อง
มีการแยกสีออกมาเป็นคลื่นแสงที่ความยาวต่างๆ
มีการสังเกตเห็นเส้นต่างๆ เหล่านี้ ..
..อย่างในกรณีการสังเกตแสงจากดวงอาทิตย์
ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน ก็จะเห็นแถบแสงต่างๆ เหล่านี้
.. กรณีของแถบแสงของไลแมน (Lyman series) ซึ่งค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์คนนึง
ที่ใช้สเปคโตรสโคปเป็นเครื่องมือ เขาได้เสนอสมการที่อธิบายการเกิดแถบแสงเหล่านี้

English: 
to a farther level? Well you have to put a
little bit of energy into it. So if we had
a lot of energy we could jump it up to this
energy level. And as it falls back down it
is going to release a certain amount of energy.
And so this is a visual or a model of what
the Bohr model might look like. And so as
it orbits around the center, if it receives
a photon it jumps to a higher level. If it
gives off an equal photon it will drop down
to a lower level. And so it is only existing
in these quantized orbits. And this helped
to explain spectra. Because before the model
was discovered or was put forth, people had
started discovering spectra. They were looking
into space, not with just a prism, but a spectroscope.
So they were splitting the light into all
of its different wavelengths. And they were
starting to see these lines. So when you are
looking at the sun for example, which is mostly
hydrogen, we saw these different series. So
the Lyman series was developed by one scientist
who was using spectroscopy. And he came up
with an equation that explained what was going

Thai: 
ส่วนสเปคตรัมในย่านนี้ เราจะมองไม่เห็นเนื่องจากอยู่ในย่านอินฟราเรด
ย่ายที่เราเห็นจะเห็นย่านของพาเชิน (Paschen series)
ย่านนี้ก็จะมีลักษณะคล้ายกัน แต่อยู่ในย่านอินฟราเรด
ในย่านบาล์มเมอร์ (Balmer series)
ก็จะมีลักษณะคล้ายกัน .. ถ้าจะอธิบายถึงสิ่งที่เขาพยายามพูดถึงนั้น
อาจจะมาดูที่ย่านบาล์มเมอร์ (Balmer series) ตรงนี้
ซึ่งก็จะเห็นแถบแสงต่างๆ ได้  .. แล้วแถบแสงนี้
มาจากไหนล่ะ? .. เอาไฮโดรเจนเป็นตัวอย่าง ก็จะเห็นได้ว่า เมื่อมีการเลื่อน
จากระดับพลังงานที่ 2 ไปชั้นพลังงานที่ 3 นั้น จะต้องใช้พลังงานจำนวนนึง
และเมื่ออิเลคตรอนเลื่อนกลับลงมา ก็จะปล่อยพลังงานนั้น
กลับคืนออกมาด้วย
โดยจะออกมาในรูปของแสงนั่นเอง .. ก็เป็นอันว่าแบบจำลองนีล บอร์นั้น
สามารอธิบายจำนวนแถบแสงนี้ได้
พอดีสอดคล้องกับตัวเลขที่เราได้เห็นในสเปกตรัม
แต่ให้สังเกตไว้ว่า จะใช้ได้กับเฉพาะ
กับไฮโดรเจน จึงเป็นเพียงแบบจำลองแรกๆ เท่านั้น
ที่เอามาช่วยอธิบายลักษณะภายในของอะตอมได้ ..
สรุปว่า พวกเราได้เรียนรู้โครงสร้างระดับพลังงาน

English: 
on. But you could not see this spectra because
it was into ultraviolet. We all saw the Paschen
series that was showing the similar relationship.
But this was in the infrared. And the Balmer
series was seeing the same thing. And so what
really he was explaining, let's throw the
Balmer series up here, is that they were seeing
these discrete units of light. And so where
was that light coming from? If you look at
hydrogen, well you can see here as we move
from this energy level 2 up to energy level
3, it requires a certain amount of energy.
And as the electron falls back down it is
going to give off that energy. It is going
to give off that light. And so the Bohr model
predicted what these numbers were and they
fit perfectly with the numbers that we were
seeing in the spectra. And so again this only
works for hydrogen. And so it is a good step
model, or a good model to get you started
on understanding how the atom is really put
together. But did you learn the energy level

English: 
structure of an electron in an atom at the
appropriate scale being investigated? In this
case it is at these energy levels in a hydrogen
atom. I hope so. That is the Bohr model. And
I hope that was helpful.

Thai: 
ของอิเล็กตรอนในอะตอม ในระดับควรจะเรียนรู้ในชั้นนี้แล้วหรือไม่?
ซึ่งในชั้นนี้ ระดับพลังงานที่ว่านี้ก็คือของอะตอมไฮโดรเจน
ตามแบบจำลองของนีล บอร์
ก็หวังว่าคงจะได้ประโยชน์บ้าง
