Тема : Квантова природа випромінювання.

Лекція №28

§ 1.Моделі атома

Першу модель атома запропонував Томсон ≈ 1900р. За цією моделлю атом являв собою позитивно заряджену кулю радіусом≈ м, всередині якої знаходились нерухомі електрони.

У 1911 р. Резерфорд запропонував ядерну (планетарну) модель атома. За цією моделлю атом складається з позитивно зарядженого ядра навколо якого по орбітах рухаються негативно заряджені електрони. Весь позитивний заряд і майже вся маса зосереджена в ядрі, розмір ядра ≈ м. Ядро складається з протонв та нейтронів. Заряд ядра дорівнює суммарному заряду електронів.

+= -; Np=Ne

Недоліки

В цій моделі атом є нестійкою системою і має суцільні спектри випромінювання, хоча атом дуже стійка система і має лінійчасті спектри.

§ 2.Атом водню та його спектри

Будову атома вивчати безпосередньо не можна через його малі розміри, структура проявляється тільки посередньо в явищах випромінювання. В результаті чого було встановлено, що спектральні лінії всіх елементів можна розбити на ряд серій.

Найпростішим для вивчення є атом водню. Частоту випромінювання атома можна визначити за узагальненою формулою Бальмера: V

R – стала Рідберга R = 3, 29 *

I, n­– енергетичні рівні n> I

для кожної серії та кожного кожної спектральної лінії і та n набувають певних значень

1) i =1 n=2, 3, 4… - ультрафіолетові ліні серії Лаймана

2) i=2 n=3, 4, 5… - видимі лінії серії Бальмера

3) i=3 n= 4, 5, 6… -інфрачервоні лінії серії Пашена

4) i=4 n= 5, 6, 7… -інфрачервоні лінії серії Бреккета

5) i=5 n=6, 7, 8… -інфрачервоні лінії серії Пфунда

6) i=6n=7, 8, 9… -інфрачервоні лінії серії Хемфрі

§ 3.Постулати Бора

У 1913р. Бор ввів ідеї квантової теорії в ядерну модель Резерфорда. В основі теорії лежить три постулати:

1.Постулат стаціанарних станів: В атомі є стаціонарні стани кожному з яких відповідає певне значення енергії атома.Знаходячись у стаціонарному стані атом не випромінює і не поглинає енергії.

2.Правило частот: Випромінювання і поглинання енергії атомами відбувається при їх переході з одного стаціонарного стану в інший. Енергія фотона, що випромінюється або поглинається рівна різниці енергій відповідних стаціонарних станів.hv= -

3.Правило квантування орбіт: Стаціонарними є такі стани для яких виконується співвідношення:

= n h

Для електрона, що рухається по колу радіус стаціонарної орбіти визначається за формулою:

Для основного стану (n=1) значення першого борівського рідіуса = 0, 528* м, при n=1 атом перебуває в основному енергетичному стані, якщо n> 1? то стан атома називають збудженим енергія на будь якому енергетичному рівні визначається за формулою

Частота хвилі фотона визначається за формулою:

-