Loading content…
Loading…
Ф11-28. Постулаты Бора
20
Transcript
Атомная физика.
Постулаты Бора
Повторение
Повторение
- Древнегреческий атомизм
- Учение Джона Дальтона
- Открытие электрона
- Открытие протона
- Открытие нейтрона
- Зарядовое и массовое число
- Изотопы
Ядро
После открытия протона Резерфордом: в составе ядер есть жестко связанная компактная протон-электронная пара, электрически нейтральная
В 1932 Джеймс Чедвик открывает нейтрон
Ядро
Дмитрий Дмитриевич Иваненко (1904-1994)
Вернер Гейзенберг (1901-1976)
В 1932 Иваненко и Гейзенберг предлагают протонно-нейтронную модель строения ядра (нуклонная модель ядра Гейзенберга–Иваненко)
Работы Нильса Бора
Почему спектры излучения линейчаты?
Постулаты
Бора
Нильс Бор (1885-1962)
1913 год - основные положения (постулаты) по теории атома водорода. Позволяли хорошо описать линейчатые спектры излучения/поглащения атома водорода (но не более сложные системы)
Постулаты Бора
Нильс Бор (1885-1962)
Постулат 1. Атом может находиться только в особых, стационарных состояниях, в которых электроны могут двигаться по стационарным орбитам, не излучая энергии. Каждому состоянию соответствует определённое значение энергии — энергетический уровень.
Постулаты
Бора
Постулат 2. При переходе атома из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией происходит излучение света.
Переход электрона
Излучение фотона происходит при переходе электрона с орбиты, более удалённой от ядра, на ближнюю к ядру орбиту.
При поглощении фотона атом переходит из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией.
Переход
Частота излучения:
Атом водорода
Спектр уровней энергии атома водорода:
Гипотеза Бора: в планетарной модели стационарными являются лишь те состояния, при которых момент импульса электрона, движущегося по круговой орбите, принимает дискретные значения:
Атом водорода
правило квантования Бора для круговых орбит
Расчёты
Электрон движется по круговой орбите с центростремительным ускорением:
Движение обусловлено действием кулоновской силы:
2 закон Ньютона:
Расчёты
Кинетическая энергия:
применим правило квантования:
Потенциальная энергия:
спектр “разрешённых” уровней энергии в атоме водорода
Основные выводы
Второй постулат:
Энергия электрона атома водорода, находящегося на n энергетическом уровне
или...
Радиус n-ой орбиты электрона:
Скорость электрона на n-ой орбите:
Спектр атома водорода
Атомы поглощают и испускают свет только определенной длины волны, причем спектральные линии группируются в серии
Спектр атома H
Серия Лаймана
Серию Лаймана атома водорода и водородоподобных ионов составляют переходы на первый уровень: n→1, где главное квантовое число верхнего уровня, или его номер n, принимает значения 2, 3, 4, 5 и т.д
Серия Лаймана
Серия Лаймана - в ультрафиолетовом диапазоне. Открыта в 1906 г. и подчиняется уравнению:
R - постоянная Ридберга
Серия Пашена
Серию Пашена атома водорода и водородоподобных ионов составляют переходы на первый уровень: n→3, где главное квантовое число верхнего уровня, или его номер n, принимает значения 4, 5 и т.д
Серия Пашена
Серия Пашена - в инфракрасном диапазоне. Открыта в 1908 г. и подчиняется уравнению:
R - постоянная Ридберга
Все серии атома водорода
Вместе
Серия Бальмера
Серию Бальмера атома водорода и водородоподобных ионов составляют переходы на уровень n→2 для n > 2.
Серия Бальмера
Серия Бальмера - в видимом диапазоне. Открыта в 1885 г. и подчиняется уравнению:
R - постоянная Ридберга
Задачи
Задачи
Определите частоту волны света, испускаемого атомом водорода при его переходе с пятого энергетического уровня на третий энергетический уровень.
Найдите силу тока, который вызывает электрон, двигаясь в атоме водорода, находящемся в основном состоянии.