Наиболее полно исследованы спектры излучения атома водорода

Модель Резерфорда не давала

ответы на вопросы:

- Почему атом является

 устойчивой системой?

- Почему спектры излучения

атомов линейчатые, а не сплошные?

1913 г Н. Бор. «квантовая модель строения атома»            Постулаты Бора: В устойчивом атоме электрон может двигаться лишь по стационарным орбитам, не излучая при этом электромагнитные волны. Атом излучает или поглощает квант электромагнитной энергии при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое.                h ν = E2 – E1                 Е, эВ     γ     γ                                                                      -0,54                                                                                                                                        -0,85                                                  -1,51   -3,9 -13,6

Теория Бора позволяет  рассчитать: 1. радиус стационарной орбиты: rn = 2. энергию на любом энергетическом уровне: Е n = 3. скорость электрона на орбите: υn =

          m_e υ_n r_n =

                                                  n – главное квантовое число, n = 1, 2, 3….

Экспериментальные данные позволившие построить квантовую модель. 1909 г Джозеф Тейлор – наблюдение дифракции одиночных фотонов на игле. 1922г Комптон  - открыл явление рассеивания фотонов на свободных или слабосвязанных электронах (эффект Комптона)               λ1  рγ1  λ0       е θ  рγ                            ре1 λкомп = (не зависит от длины волны падающего света). Сдвиг длин волн: Δλ = λ1 - λ0               Δλ = 2λк sin2 θ · 1923 г. Луи де – Бройль – высказал гипотезу, что любая частица обладает одновременно волновыми и корпускулярными свойствами. Любой частице, обладающей импульсом, соответствует длина волны де – Бройля. ·       λБ = · 1927 г. Джозеф Томсон – наблюдал дифракцию потока электронов при прохождении через золотую фольгу. (λе = λБ) · 1949 г. Фабрикант, Биберман, Сушкин – экспериментально доказали, что волновые свойства присуще отдельным электронам, а не только электронам в пучке (дифракция электронов на щели).    (λе = λБ)

Состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами: Главное квантовое число n – определяет среднее расстояние электрона от ядра атома (размеры электронных оболочек) n = 1, 2, 3…. Орбитальное квантовое число ℓ - определяет значение момента импульса электрона и характеризует форму электронного облака. ℓ = 0, 1, 2, 3 … (n – 1) Магнитное квантовое число m – определяет положение облака в пространстве.          m = 0, ±1, ±2, … ±ℓ Спин S – собственный механический вращающий момент электрона. S = ± ½.

Следствия из постулатов Бора: на длине окружности каждой стационарной орбиты укладывается целое число волн де – Бройля.              = n на стационарной орбите момент импульса электрона квантуется. me υn rn = n – главное квантовое число, n = 1, 2, 3….

Теория вероятности для объяснения волновых свойств частиц. Дифракционная картина при рассеивании фотонов возникает потому, что вероятность попадания фотона в разные точки экрана не одинакова.  I /N   0 t            -2 -1    0  1   2           Дифракционные максимумы. Для того чтобы охарактеризовать поведение частиц используют соотношения неопределённости Гейзенберга. Произведение неопределённости координаты на неопределённость её импульса не меньше постоянной Планка.       Δу Δ ру ≥ h Произведение неопределённости энергии на неопределённость времени не меньше постоянной Планка.           Δ Еу Δ t ≥ h Нельзя независимо рассматривать корпускулярные и волновые характеристики микрочастиц, они неотделимы: координата – характеризует корпускулярные свойства, а длина волны и импульс – волновые свойства. Одновременно точные определения импульса и положение  частицы – невозможно! Одновременно точные определения энергии и времени жизни частицы – невозможно!

 

Наиболее полно исследованы спектры излучения атома водорода

Серия	Год открытия	Орбита, на которую переходит атом. n 1	Орбита, с которой переходит атом. n 2	Область излучения	Энергия излучения
Лаймана	1916	1	2,3,4 …	У.Ф.	- 13,6 эВ
Бальмера	1885	2	3,4,5…	видимая	- 3,39 эВ
Пашена	1908	3	4,5, 6…	И.К.	-1,51 эВ
Брекет	1922	4	5, 6, 7…	И.К.	- 0,85 эВ
Пфунд	1924	5	6, 7…	И.К.	- 0,54 эВ

Частоту и длину волны излучения атома водорода можно рассчитать по формулам:

  ν = R (   – )                                   = ( – )                                   

(R – постоянная Ридберга,     R =  ,        R = 3, 29 * 10¹⁵ с ^{– 1})

Атомы излучают: Под действием высокой температуры; Под действием химической реакции (люминесценции) Под действием облучения.

Спектры поглощения получаются, когда свет от источника проходит через какую – либо среду.

Спектры испускания получаются, когда свет идёт непосредственно от источника излучения.

С П Е К Т Р Ы

 

(Таблица «Спектры испускания и поглощения»)

                                  

Сплошной спектр испускания

Линейчатый спектр испускания                                                     Na

                                                                                                             Н

 

Полосатый спектр испускания

Линейчатый спектр поглощения

                                                                                                             Na

                                                                                                               

                                                                                                             H

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: