Узагальнена формула Бальмера

1.Дослід Резерфорда: a -частинки випромінювалися радіоактивною речовиною Р, проходили через вузький отвір і попадали на тонку металеву фольгу Ф. При проходженні через фольгу a -частинки відхилялися від початкового напрямку руху на різні кути. Розсіяні a -частинки вдарялися об екран Е, який був покритий сірчистим цинком, і викликане ударами світіння спостерігалися в мікроскоп М. Мікроскоп і екран можна було обертати навколо осі, що проходить через центр розсіювальної фольги, і встановлювати під будь-яким кутом псі. Весь прилад розміщувався у посудині, з якої було відкачано повітря. Це було зроблено для того, щоб усунути розсіювання a -частинок за рахунок зіткнень із молекулами повітря.

Ядерна  модель атома. Відповідно до Резерфорда атом являє собою систему зарядів, у
центрі якої розміщене важке додатне ядро із зарядом Ze із розміром не більше 10 -14 м, а
навколо ядра розміщені Z електронів, що розподілені в усьому об'ємі атому. Майже вся
маса атома зосереджена в ядрі

Залежність кількості α-частинок в одиниці тілесного кута від кута розсіяння.Відхилення a -частинок обумовлені впливом на них атомних ядер. Помітного відхилення через взаємодію з електронами не може бути, оскільки маса електрона на чотири порядки менша від маси a -частинки

Проблема стабільності атома з точки зору ядерної моделі атома: ядерна модель виявилася суперечливою відносно законів класичної механіки й електродинаміки. Оскільки система нерухомих зарядів не може перебувати в стійкому стані, то Резерфорду довелося відмовитися від статичної моделі атома 159 й припустити, що електрони рухаються навколо ядра, описуючи викривленні траєкторії. Але в цьому випадку електрон буде рухатися із прискоренням, у зв'язку із чим відповідно до класичної електродинаміки він повинен безперервно випромінювати електромагнітні (світлові) хвилі. Процес випромінювання супроводжується втратою енергії, так що електрон.

2.Постулати Бора: 1) Атом (і будь-яка атомна система) може перебувати не у всіх станах, що
допускаються класичною механікою, а тільки в деяких вибраних (квантових) станах, що
характеризуються певними перервними, дискретними значеннями енергії E1, E2 , E3 ,... У цих
станах, всупереч класичній електродинаміці, атом не випромінює. Тому вони називаються
стаціонарними станами.

2) Випромінювання випускається або поглинається у вигляді світлового кванта
енергії hw при переході електрона з одного стаціонарного стану в інший. Величина
світлового кванта дорівнює різниці енергій стаціонарних станів, між якими відбувається

квантовий перехід електрона:

Правило квантування орбіт: у стаціонарному стані атома електрон, рухаючись по орбіті, повинен мати дискретні, квантовані значення моменту імпульсу:

me – маса електрона; u – його швидкість; r – радіус кругової орбіти; n – ціле число

Досліди Франка й Герца.У трубці, яка заповнена парами ртуті під невеликим тиском (~1 мм рт. ст.), знаходяться три електроди: катод К, сітка С й анод А. Електрони, що вилітають з катода внаслідок термоелектронної емісії, прискорюються різницею потенціалів U , яка прикладена між катодом і сіткою. Цю різницю потенціалів можна плавно змінювати за допомогою потенціометра П. Між сіткою й анодом створювалося слабке електричне поле (різниця потенціалів порядку 0,5 В), яке гальмувало рух електронів до анода.

3.Спектральні закономірності у випромінюванні атома водню лінії в спектрах атомів розміщені не безсистемно, а поєднуються в групи або, як їх називають, серії ліній. Краще всього це проявляється в спектрі найпростішого атома – водню. На рис. подана частина спектра атомарного водню у видимій і близькій ультрафіолетовій області. Символами Ha , Hb , Hg і Hd позначені видимі лінії. H¥ вказує межу серії (див. нижче). Очевидно, що лінії розміщені у певному порядку. Відстань між лініями закономірно зменшується при переході від більш довгих хвиль до більш коротких

Частота будь-якої лінії спектра водню може бути подана у вигляді різниці

двох чисел ряду Ці числа називають спектральними термами, або просто термами.

 Комбінаційним принципом Рітца полягає у тому,
що все різноманіття спектральних ліній атома може бути отримане шляхом попарних
комбінацій набагато меншого числа величин, які називаються спектральними термами.

4.Борівська теорія воднеподібного атома: В атомі електрон під дією сили
Кулона рухається по коловій орбіті радіуса r зі швидкістю u з доцентровим прискоренням
Рівняння другого закону Ньютона для електрона в цьому випадку має вигляд Також згідно з першим постулатом Бора електрон може рухатися тільки по стаціонарних орбітах, для яких момент імпульсу електрона

відповідно до правила квантування орбіт задовольняє умову: Число n у виразі (79.1) називається головним квантовим числом, де me – маса електрона; u - його швидкість; r – радіус орбіти; h – стала Планка. Рівняння повністю описує поведінку електрона у воднеподібному
атомі.

Тут  – довжина хвилі випромінювання; n та k – цілі числа (n < k); R – стала Рідберга

Недоліки теорії Бора:

невдача при побудові теорії атома гелію – одного з найпростіших атомів після
атома водню. Самою слабкою стороною теорії Бора була її внутрішня логічна суперечливість: вона
не була ні послідовно класичною, ні послідовно квантовою теорією. Після відкриття хвильових властивостей речовини стало зрозуміло, що теорія Бора, яка опирається на класичну механіку, є перехідним етапом на шляху до створення послідовної квантової теорії атомних явищ.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров