Электронная модель атома водорода по Бору

При развитии модели строения атома водорода Бору необходимо было преодолеть прежде всего внутренние противоречия, которые имели место в планетарной модели атома. По представлениям классической электродинамики вращающийся электрон должен непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Отсюда следует, что электрон должен упасть на ядро, а также при непрерывном излучении спектр водорода должен быть сплошным, т. е. содержать линии, отвечающие всевозможным длинам волн. Однако, как известно, атом водорода устойчив и спектр его имеет дискретную структуру (рис. 3.5). Отсюда можно было заключить, что механические и электрические свойства макроскопических тел не могут служить моделью для такой микросистемы, как атом водорода (а также вообще микросистем). Бор вынужден был искать новую модель, которая не противоречила бы известным фактам. [c.53]

Так как квантовые числа I, т и не вносят ничего в энергию электронного состояния, то все возможные состояния в данном) радиальном уровне энергетически равны. Это значит, что в спектре будут наблюдаться только единичные линии, такие, как предсказывал Бор. Однако хорошо известно, что в спектре водорода существует тонкая структура, изучение которой было толчком к развитию теории Бора — Зоммерфельда для атома водорода. Очевидно, что простая форма волнового уравнения не вполне адекватно описывает атом водорода, и, таким образом, мы находимся в-положении, лишь немного лучшем того, когда опирались на модель атома Бора. [c.70]

Следуя теории Бора для атома водорода, Зоммерфельд предложил такое правило квантования, что при его применении к атому водорода модель Бора не противоречит волновой природе электрона, постулированной де Бройлем. Вывести выражение для уровней энергии атома водорода, используя правило Зоммерфельда, согласно которому разрешенные электронные орбитали представляют собой окружности с длиной, кратной длине волны электрона. [c.405]

Первый постулат Бора. Бор предложил гипотезу о существовании стационарных состояний, в которых притяжение электрона к ядру точно уравновешивается центробежной силой. В этих состояниях электроны могут оставаться неопределенное время, не теряя энергии. Для каждого из стационарных состояний Бор рассчитал радиус круговых орбит, скорость движения электрона и величину энергии. На рис. 5 представлена модель атома водорода по Бору. На рисунке видно, что каждому стационарному состоянию электрона соответствует характеристика, названная главным квантовым числом, обозначаемым буквой я. Главное квантовое число определяет основную характеристику электрона в ато- [c.37]

В этом разделе мы привели пример, позволяющий судить о том, как развивается наука. На основании широкой применимости законов классической механики и электродинамики ученые, естественно, решили, что эти же законы без изменения можно применить и к атому. По существу это было экстраполяцией, так как законы были выведены для макроскопических тел. Но, с другой стороны, если законы, описывающие движение планет, описывают и движение теннисного мяча, то почему бы их не применить к движению электронов Многие экспериментальные факты отрицали возможность этого, но физики надеялись, что будет найден путь для объяснения этих фактов в рамках известных (и казавшихся неопровержимыми) законов. Хотя Бор в конце концов отказался от традиционных представлений, он все же в какой-то мере руководствовался ими, предлагая произвести только те изменения, которые были необходимы для объяснения противоречивых фактов. Вероятно, наиболее примечательно то, что основным оружием Бора в борьбе за его теорию был точный математический расчет уровней энергии атома водорода, хотя его модель теперь отвергается полностью. Модель, которой он пользовался, соответствовала только атому водорода и не подходила ни к одному другому атому. [c.388]

Сопоставление импульсов электрона в атоме водорода в различных состояниях атома планетарная модель Бора и квантовомеханический атом [c.22]

Рассчитаем величину электронной поляризуемости, индуцируемой в атоме водорода при действии электрического поля. Используем модель Бора. Тогда атом водорода имеет такие параметры ке = Яр = 156 10 Кл, т.р = 1,67- 10 кг, Ше = 9,11 10 кг, Гат = 0,53 А = 0,53 10 ° м, внутриатомное поле Ег = 5-10 Б/м. [c.149]

В значительной степени противоречия ядерной модели Резерфорда были устранены датским физиком Н. Бором, который в 1913 г. разработал теорию атома водорода. При этом он допустил что раз атом устойчив, значит есть в атомном пространстве орбиты, двигаясь по которым, электрон не теряет энергии, поэтому и не падает на ядро. Теория строения атома водорода была основана на законе классической механики о сохранении энергии и на квантовой теории излучения. [c.34]

Представим себе очень большое число атомов водорода с электронами в виде светящихся точек. Если бы мы в некоторый момент сфотографировали все эти атомы на одной и той же пластинке и так, чтобы ядро всегда попадало на одну и ту же точку, то получили бы на фотографии сплошное светлое облако переменной интенсивности. Максимумы его на этих фотографиях представились бы в виде эллипсов, совпадающих с орбитами Бора. Если бы атом в действительности отвечал модели Бора, то на фотографии мы имели бы резко очерченные эллипсы на совершенно темном фоне. Так как в данном случае силы не зависят от времени, то такой же результат дало бы многократное фотографирование одного единственного атома через быстро следующие промежутки времени. В обоих случаях мы получаем среднюю статистическую картину, которая вполне отвечает тому, что мы наблюдаем на действительных атомах, так [c.73]

В 1910 г. датский ученый Н.Бор, используя модель Резерфорда и теорию Планка, предложил модель строения атома водорода, согласно которой электроны двигаются вокруг ядра не по любым, а лишь по разрешенным орбитам, на которых электрон обладает определенными энергиями. При переходе электрона с одной орбиты на другую атом поглощает или испускает энергию в виде квантов. Каждая орбита имеет номер и (1, 2, 3, 4,. ..), который назвали главным квантовым числом. Бор вычислил радиусы орбит. Радиус первой орбиты был 5,29-10 м, радиус других орбит был равен [c.19]

Дальнейшее совершенствование модели атома водорода Бора. В модели Бора электроны движутся только по круговым орбитам. Но так как атом Бора по существу представляет планетарную систему, в которой движение, согласно законам Кеплера, происходит по эллипсам, то естественно, что усовершенствование модели Бора должно было состоять в переходе к движению электрона по эллипсам, тем более, что модель Бора не могла объяснить все детали спектра водорода. Это было сдаЛэно Зоммерфельдом (1915 г.). [c.19]

Примерно в 20% всех случаев термолизованный, т, е. замедленный до тепловых скоростей, позитрон присоединяет к себе электрон, образуя так называемый позитроний — Ps-систему, аналогичную атому водорода, в которой, однако, ядро заменено позитроном. Если рассматривать- эту систему на основе планетарной модели водородоподобного атома (модель Н. Бора), то ясно, что в отличие от атома водорода, где электрон практически вращается вокруг гораздо более тяжелого протона, данная система будет вращаться вокруг общего центра тяжести, находящегося посередине. [c.105]

Из возможных групп атомов простейшей является так называемая водородная молекула-ионНо , состоящая из двух водородных ядер и одного орбитального электрона, который осупхествляет связь между ними. По Бору, атом водорода состоит из ядра, вокруг которого с постоянной скоростью вращается электрон по круговой орбите радиуса 0,529 А. В волновомеханической модели поведение электрона характеризуется функцией ф, а круговая орбита заменена функцией вероятности ф- (4иг-с1г), дающей вероятность нахождения электрона на расстоянии между г н г-г-йг от ядра. Изменение ф и ф2 (4тиг2 г) с расстоянием г показано на рис. 5(а). Функция вероятности возрастает до максимальной величины на расстоянии около 0,5 А от ядра, которое являлось радиусом круговой орбиты в первоначальной атомной [c.71]

Применимость каждой модели, если она не отвечает реальности, ограничена. Рано или поздно, при дальнейшем развитии науки, такая модель перестает быть плодотворной и наталкивается на Гфотиворечия с опытом. Так было. с моделью абсолютно твердого эфира и так было позже с моделью атома Бора. Она оказалась недостаточной для детального описания тонкой структуры спектров, даже в таком сравнительно простом случае, как атом водорода. Тем не менее, в известных границах простая и наглядная модель атома Бора может и должна быть сохранена, как достаточное для многих случаев приближение. Другая уязвимая сторона теории Бора заключается в том, что в ее основе лежат два произвольные постулата, оправдание которых находится лишь в их согласии с опытом. При дальнейшем развитии учения о спектрах они оказались недостаточными для объяснения всех опытных данных и их пришлось дополнить другими, столь же произвольными коррективами в виде спина электрона, правил запрета и т. д. [c.102]

Во многих учебниках химии мы находим понятия, которые происходят от корпускулярных представлений о строении атома (атомная модель Бора) и которые затрудняют понимание законов квантовой химии. Например, понятия круговая или эллипсоидная траектория электрона мы хотели бы вообще не применять. Однако понятия электронная оболочка или тболочка , как мы видим, остаются полезными и при квантовомеханической трактовке атома. Эта глава служит непосредственным продолжением гл. 3. Сначала мы проанализируем состояния одного электрона в сферически симметричном поле, т. е. атом водорода и его возбужденные состояния. Прежде всего сделаем краткий обзор результатов экспериментальных исследований, особенно в области атомной спектроскопии. [c.46]

Модель атома водорода, предложенная Н. Бором (1913 г.), является первой попыткой количественного изображения строения и внутреннего механизма атома, поясняющая все экспериментальные данные, главным образом частоты линий испускаемых спектров. Атом водорода изображен в виде солнечной системы в миниатюре, в которой солнде представлено протоном с элементарным зарядом -fe, а планета — электроном с элементарным зарядом —е, вращающимся вокруг протона по круговой орбите радиуса г. Согласно закону Кулона, между этими двумя частицами развивается сила притяжения В своем дви- [c.57]

Модель атома водорода, предложенная Н. Бором (1913 г.), является первой попыткой количественного изображения строения и внутреннего механизма атома, поясняющая все экспериментальные данные, главным образом частоты линий испускаемых спектров. Атом водорода изображен в виде солнечной системы в миниатюре, в которой солнце представлено протоном с элементарным зарядом - -е, а планета — электроном с элементарным зарядом —е, вращающимся вокруг протона по круговой орбите радиуса г. Согласно закону Кулона, между этими двумя частицами развивается сила притяжения е 1г . В своем движении по орбите электрон остается в равновесии благодаря центробежной силе, которая долнша равняться силе притяжения между частицами, следовательно, [c.57]

Один из способов описания электронного строения молекулы В2Не, основанный на представлении о локализованных молекулярных орбитах, показан на рис. 13-9. Каждый атом бора использует две 5р -гибридные орбитали для образования связей с двумя концевыми атомами водорода. Каждая из остающихся хр -орбиталей используется для образования трехцентровой связывающей орбитали с Ь-орбиталью атома водорода и. хр -ор-биталью другого атома бора. Согласно такой модели, мостиковые атомы водорода должны быть расположены выше и ниже плоскости, в которой лежат оба фрагмента ВН,, что подтверждается экспериментально. [c.558]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология