«Теория квантов подобна другим победам в науке: месяцами вы улыбаетесь им, а затем годами плачете»
(Г. Крамере, 1920 г.)
(Г. Крамере, 1920 г.)
На основе модели атома Резерфорда нельзя объяснить факт существования атома и его устойчивость. Так как электрон движется ускоренно, то должен излучать электромагнитные волны, терять энергию и упасть на ядро.
Выход был найден в 1913 г. датским физиком Нильсом Бором.
Постулаты Бора.
Первый постулат Бора: существуют особые, станционарные состояния атома, находясь в которых атом не излучает энергию, при этом электроны в атоме движутся с укорением. Каждому стационарному состоянию соответствует определенная энергия Еn.
Второй постулат Бора: излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Ek в стационарное состояние с меньшей энергией Еn. Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний:
hvkn = Еk - Еn (12.2)
Отсюда частоту излучения можно выразить так:
Согласно теории Бора энергия электрона в атоме водорода, находящегося на n-м энергетическом уровне, равна:
При поглощении света атом переходит из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией.
Модель атома водорода по Бору.
Переходы в первое возбужденное состояние (на второй энергетический уровень) с верхних уровней образуют серию Балъмера. На рисунке 12.4 эти переходы изображены стрелками.
Красная, зеленая и две синие линии в видимой части спектра водорода (см. рис. V, 3 на цветной вклейке в учебнике) соответствуют переходам
Е3 → Е2, Е4 → Е2, Е3 → Е2, Е6 → Е2.
Поглощение света — процесс, обратный излучению. Атом, поглощая свет, переходит из низших энергетических состояний в высшие. При этом он поглощает излучение той же самой частоты, которую излучает, переходя из высших энергетических состояний в низшие.
Попробуем решить несколько задач к предстоящей контрольной работе:
Важно!!
В атомной физике энергию принято выражать в электронвольтах (сокращенно эВ). 1 эВ равен энергии, приобретаемой электроном при прохождении им разности потенциалов 1 В: 1 эВ = 1,6 • 10-19 Дж.
Задача № 1173. При переходе атома водорода из четвертого энергетического состояния во второе излучаются фотоны с энергией 2,55 эВ (зеленая линия водородного спектра). Определить длину волны этой линии спектра.
№1724. Определите частоту излучения атомов водорода при переходе электронов со второй орбиты на первую.
Решение:
n1=1, При переходе электронов с одной орбиты на другую длина волны излучения атома
n2=2.
R=1,1⋅1017 м-1 - постоянная Ридберга.
n1 - номер орбиты, на которую переходит электрон,
v - ? n2 - номер орбиты, на которой находится электрон.
№1727. Определите длину волны излучения атомов водорода при переходе с четвертой орбиты на вторую.
Решение:
Домашнее задание: Изучите параграфы 94 и 95, решите задачи №1 и №2 Упражнения №13 на стр 284, подготовьтесь к контрольной работе по теме "Световые кванты. Строение атома"
Желающие подготовить презентацию на тему "Лазеры" присылайте свои творения на адрес: ivanko.roo@gmail.com
