Квантование энергии и атомная модель Бора

КВАНТОВАНИЕ ЭНЕРГИИ И АТОМНАЯ МОДЕЛЬ БОРА [c.71]

По теории Планка тела могут выделять или поглощать энергию только в виде отдельных порций, кратных некоторому количеству энергии, так называемому кванту энергии. Это понятие квантования энергии позволило Бору разработать новую модель атома. Бор сохранил планетарную модель Резерфорда и смог объяснить устойчивость атомов и дискретность атомных спектров. [c.22]

Еще раньше появились первые работы по квантованию энергии — сначала применительно к излучению абсолютно черного тела (Планк, 1901 г.), а после объяснения законов фотоэлектрического эффекта (Эйнштейн, 1905 г.)—применительно ко всем системам атомных размеров. Важнейшим шагом в этом направлении явились работы Бора (1913 г.), применившего принцип квантования к проблеме строения атома. В качестве наглядной модели атома в этой теории используют обычно солнечную систему, где в центре находится ядро (Солнце), а вокруг, по орбитам движутся электроны (планеты). [c.161]

Спектры поглощения атомов состоят из серий атомных линий (серии Ридберга), сходящихся к некоторому пределу, за которым наблюдается область сплошного погло щения. Эти линии соответствуют возбуждению — переходу атома из состояния с дискретным значением энергии в др -гое, обладающее более высокой (но тоже квантованной) энергией, или, согласно старой модели Бора, переходу электрона с внутренней орбиты на внешнюю. Сплошной же спектр поглощения соответствует полному отделению электрона от атома — положительно заряженный ион и электрон разлетаются, обладая при этом некоторыми количествами кинетической энергии. Такие же сплошные спектры поглощения наблюдаются и при ионизации молекул, но обычно они лежат в далекой вакуумной ультрафиолетовой области спектра. [c.131]

Удачное объяснение строения атома предложил в 1913 г. Нильс Бор, который прославился этой и другими работами в области атомной физики. Бор свел воедино несколько хорошо установленных, но разобщенных фактов и теорий—линейчатую структуру атомных спектров, классическую механику, электростатику и новую идею Планка о квантовании энергии [см. уравнение (2.5)]. Согласно вьщвинутой Бором модели, электрон в атоме водорода приобретает или теряет энергию только целочисленными квантами. При этом электрон перескакивает с одного энергетического уровня на другой, скажем с на Е2, и поглощаемое или испускаемое атомом в результате этого излучение должно обладать такой частотой, чтобы выполнялось соотношение [c.69]

СКИХ уровней, энергии которых могут быть определены при детальном анализе атомных спектров. Отсюда следует, что в волновой модели атома должны быть квантованные энергетические уровни, точно так же как в атомных моделях, построенных по экспериментальным данным. В волновой механике квантованное энергетическое состояние называют собственным значением. Итак, для каждой собственной функции существует соответствующее собственное значение. Интерпретация этого термина довольно сложна. Она основана на аналогии со светом (имеющим также волновую природу), интенсивность которого в данной точке пропорциональна квадрату амплитуды световой волны в этой точке. Аналогично интенсивность электронной волны пропорциональна г з . Однако эта идея сама по себе дает довольно мало информации, и поэтому приходится прибегать к одному из двух следующих способов ее интерпретации. Согласно первому из них, предполагается, что электрон движется вокруг ядра по пути, который не обязательно имеет сферическую симметрию. В этом случае 1)3 представляет собой величину, характеризующую зависящее от времени распределение отрицательного заряда вокруг ядра. Эту динамическую модель электрона довольно трудно себе представить, и она может быть заменена на эквивалентную статическую модель электрона в виде облака отрицательного заряда, распределенного (не обязательно сферически) вокруг ядра, причем плотность заряда в любой элементарной ячейке пространства dxdydz) будет пропорциональна йх йу йг). Эквивалентность этих двух моделей становится очевидной, если представить себе, что ноло-/кения движущегося электрона будут отмечаться точками в пространстве в течение значительного промежутка времени. Плотность точек на этом графике будет выглядеть как облако статического заряда. Согласно второй интерпретации 113 (использование которой более оправдано именно в этой интерпретации, поскольку в ней не принимается, что электрон размазан в пространстве), электрон рассматривается как частица и вероятность его наблюдения в любой точке в канадый момент пропорциональна величине я)) для этой точки. Обе интерпретации полезны. В последней отражен принцип неопределенности Гейзенберга, согласно которому невозможно точно описать и местонахождение электрона в атоме и его энергию (или момент) в одно и то же время. Так, если точно известна энергия уровня, на котором находится электрон, то нельзя проследить его точную орбиту (подобную предложенной Бором). Вместо этого для данного энергетического уровня существует атомная орбиталь несколько размытой формы, определяемой значением вероятности для всех ее точек. Такая орбиталь, обычно обозначаемая как АО, принимает определенную форму, лишь если пренебречь теми ее областями, где вероятность нахождения электрона очень мала. С другой стороны, интерпретация по типу модели облака заряда является несравненно более полезной при наглядном изобрал<ении химической связи. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология