Постулаты теории Бора

Модель одномерного атома позволяет понять, почему электрон, находящийся в атоме в стационарном состоянии, не излучает электромагнитной энергии (второй постулат теории Бора). Согласно модели Бора — Резерфорда, электрон в атоме совершал непрерывное движение с ускорением, т. е. все время менял свое состояние в соответствии с требованиями электродинамики, он должен при этом излучать энергию. В одномерной модели атома стационарное состояние характеризуется образованием стоячей волны де Бройля пока длина этой волны сохраняется постоянной, остается неизменным и состояние электрона, так что никакого излучения происходить не должно. [c.75]

Рассчитанная по формуле (111.12) константа Ридберга хорошо совпадает с опытной величиной, что и явилось триумфом теории Бора. Для более сложных атомов теория Бора позволила делать лишь качественные заключения. Объясняется это тем, что теория Бора не была последовательной и содержала внутренние противоречия. С одной стороны, она базировалась на модели Резерфорда и классических законах Ньютона и Кулона, а с другой — вводились квантовые постулаты, не связанные с классической физикой. По шутливому выражению английского ученого Брэгга-младшего Теория Бора по понедельникам, средам и пятницам пользовалась классическими законами, а по вторникам, четвергам и субботам — квантовыми законами . [c.36]

Н. Бор (1913) ввел в описание атома квантовую теорию излучения (М. Планк, 1900) и представление о дискретных (меняющихся скачками) энергетических состояниях электрона в атоме. Теория Бора для атома водорода выражена в трех постулатах, согласно которым электрон может вращаться вокруг ядра только по дозволенным, или стационарным (определенного радиуса), орбитам и при этом его энергия остается постоянной. Поглощение кванта энергии ку (у — частота колебаний, Я — постоянная Планка, равная 6,62-10 Дж-с) переводит электрон на более удаленную от ядра орбиту, и тот же квант излучается при его обратном перескоке. Главное квантовое число п, принимая целочисленные значения 1, 2, 3,. .., определяет номер орбиты или, соответственно, энергетический уровень, на котором находится электрон. Н. Бором были вычислены радиусы стационарных орбит и скорость двил<ения по ним электрона [c.74]

Подведем итог сказанному. Уравнение Шредингера играет в квантовой механике такую же важную роль, что и уравнение Ньютона в классической механике. Описание состояния частицы в квантовой механике характеризуется волновой функцией у, являющейся решением уравнения Шредингера (3.9). Эта функция описывает стационарное состояние, указывая распределение вероятности нахождения частицы в пространстве, не зависящее от времени. Плотность вероятности определяется квадратом модуля нормированной функции lyi . Каждому стационарному состоянию физической системы отвечает определенное значение энергии, вследствие чего для частицы или. системы частиц существует набор физически допустимых значений энергии. Существование стационарных состояний и прерывность значений энергии в квантовой механике являются следствием волновых свойств частиц, а не постулатом, как в теории Бора. [c.16]

Излучение спектральных линий. Не только первый, но и второй основной постулат теории Бора [условие частот (,32)] может быть получен яз квантовой Механики без специальных гипотез. [c.104]

Вторая часть теории Бора основывалась на постулате, что поглощение и испускание энергии атомом происходят при переходах электрона из одного квантового состояния в другое. Энергия, испускаемая, когда электрон переходит из состояния 2 в более низкое квантовое состояние равна разности между энергиями этих двух состояний [c.348]

Однако теория страдала внутренней противоречивостью, которую прекрасно сознавал сам Бор наряду с постулатами, противоречившими законам механики и электродинамики, в теории Бора эти законы использовались для расчета сил, действующих на электрон в атоме. Оставался неясным и ряд вопросов, связанных с самими постулатами Бора, например, где находится электрон в процессе перехода с одной орбиты на другую Как вытекает из теории относительности, [c.44]

Из решения общего волнового уравнения получены три квантовых числа. Те же квантовые числа были введены ранее в форме квантовых постулатов Бора — Зоммерфельда, что было основным недостатком этой теории. Поэтому весьма важно отметить, что квантовые числа появляются теперь как результат основных постулатов волновой механики. Однако, к сожалению, их уже нельзя изобразить наглядно, как это было в теории Бора. Мы по-прежнему имеем одно квантовое число для каждой степени свободы, но идея прецессирующих орбит теряет свой смысл. [c.67]

Постулаты Бора. В основе теории Бора лежат два постулата, выходящие за рамки классической физики. Согласно первому постулату атом не излучает энергию и является устойчивым лишь в некоторых стационарных (неизменных во времени) состояниях, соответствующих дискретному (прерывному) ряду возможных значений энергии Ех, г, з--- Любое изменение энергии связано с квантовым (скачкообразным) переходом из одного состояния в другое. Согласно второму постулату при переходе из одного стационарного состояния с энергией г в другое с энергией Еь атом испускает или поглощает свет определенной частоты в виде кванта излучения (фотона) /IV. Причем [c.44]

Уравнение (111.29), полученное из квантовой механики, идентично выражению (П1.9) из теории Бора. Но в отличие от последней квантовая механика приходит к (111.29), не прибегая -к постулату о существовании стационарных орбит. В соответствии с (111.29) все атомные орбитали с постоянным значением главного квантового числа должны иметь одну и ту же энергию . Такие состояния с одинаковой энергией называются вырожденными. Таким образом, например, пр-орбитали трехкратно вырождены, а пй-орбитали — пятикратно. [c.46]

Что нового ввел Н. Бор в представление об атоме Дайте краткое изложение постулатов Бора применительно к атому водорода. В чем теория Бора оставалась на позициях классической физики и в чем отвергала их применение к атому [c.76]

Несмотря на огромный успех теории Бора при объяснении спектров атомарного водорода и водородоподобных атомов, попытки распространить ее на спектры многоэлектронных атомов были безуспешными. Теория Бора считалась также неудовлетворительной в том смысле, что в классическую механику были введены явно. произвольные постулаты. Поиски более общей теории привели к квантовой механике, которая в случае атома водорода дает в значительной степени отличную от классических представлений картину. [c.370]

Постулирование, а не объяснение стабильности определенных орбит не только не является недостатком теории, но представляет собой наиболее фундаментальную идею Бора — открытие, отражающее объективные закономерности природы микрочастиц. В несколько более общей форме (дискретность энергетического спектра связанных состояний) открытие Бора заложено и в уравнение Шрёдиигера и в коммутационные соотношения Гейзенберга современная квантовая (волновая) механика строится на этом открытии, а не объясняет его. Точно так же классическая небесная механика построена на основе закона всемирного тяготения Ньютона, не претендуя на объяснение этого закона. Отказ от первоначальной математической формулировки квантовых постулатов (теория Бора) исторически был связан с отсутствием согласия между теорией и эксп иментом для микрообъектов, отличающихся от водородоподобных систем. Сейчас известно, что теория Бора соответствует квазиклассическому приближению квантовой механики, условия применимости которого не выполняются для электронов в атомах и молекулах. — Прим. ред. [c.12]

Сформулируйте основные постулаты теории строения атома по Н. Бору. [c.93]

Основные положения своей теории Бор сформулировал в виде постулатов (постулат — утверждение, принимаемое без доказательства), содержание которых сводится к следующему [c.66]

Однако помимо расщепления уровней энергии в многоэлектронных атомах, еще с 1896 г. было известно расщепление их в магнитных полях (эффект Зеемана), а с 1913 г. — в электрических полях (эффект Штарка). Для объяснения этих эффектов Зоммерфельд ввел еще одно — магнитное — квантовое число т, которому придал смысл квантования проекции магнитного момента электрона на направление вектора внешнего поля. Однако все эти попытки спасения теории Бора ни к чему не привели, так как не смогли преодолеть искусственности ее исходных постулатов и ограниченности применения. Нужна была новая аксиоматика атомной физики и химии, которая и была разработана в 20-х гг. XX столетия. [c.76]

Теория Бора. Основные постулаты [c.86]

Теория Бора. В 1913 г. датский физик Н.Бор предложил свою теорию строения атома. При этом Бор не отбрасывал полностью старые представления о строении атома как и Резерфорд, он считал, что электроны двигаются вокруг ядра подобно планетам, движущимся вокруг Солнца, однако в основу новой теории были положены два необычных предположения (постулата) [c.21]

Из табл. 2 видно, что для основных электронных состояний числа валентности для бериллия (0) и бора (1), полученные непосредственно из первого постулата теории спин-валентности, совершенно не согласуются с принятыми в химии значениями чисел валентности атомов этих элементов в наиболее распространенных соединениях. Валентность для атома углерода (2) соответствует только одному из рядов соединений углерода. Как известно, в большинстве молекул, содержащих атом углерода, классическая теория строения приписывает ему число валентности, равное четырем. Аналогичные противоречия с числами валентности, принятыми ранее в классической теории строения, получаются и для атомов многих других элементов. [c.41]

Исходя из квантовой теории, Бор теоретически обосновал модель наиболее простого из всех атомов — атома водорода. В основу своей теории Бор положил следующие постулаты. [c.45]

Атом Бора в свете квантовой механики. Теория Бора создавалась до квантовой механики. Она основана на механической модели, при расчете которой законы классической физики были дополнены квантовыми ограничениями (первый постулат Бора)., В этой модели электроны движутся по точно заданным эллиптическим орбитам и не могут занимать промежуточные положения между этими квантовыми орбитами. Такое точное описание противоречит современной квантовой механике. Действительно, как было показано в 31 в общем виде и на численном примере, соотношение неопределенности, лежащее в основе квантовой механики, исключает возможность точно заданных электронных орбит в атоме. Электрон может при своем движении находиться на любом расстоянии от ядра и орбиты Бора, — это лишь те места, где его пребывание наиболее вероятно и где мы его чаще всего встречали бы, если бы могли следить за его движением. Атом Бора представляет собой лишь удачную модель, ие отвечающую, однако, физической реальности. [c.102]

Это выражение точно совпадает с тем, что дает теория Бора (произведение из а на м, 43). Таким образом уже несовершенная теория д е-Б р о й л я устраняет необходимость в первом постулате Бора в качестве самостоятельной дополнительной гипотезы, хотя ряд принципиальных трудностей этой теорией еще не устраняется. [c.94]

EbiBOA условия частоты. Не только первый основной постулат теории Бора может быть получен из квантовой механики, — второй постулат, в виде условия частоты (16), также вытекает из нее без добавочных гипотез. [c.95]

Модель одномерного атома позволяет понять, почему элек-трон, находящийся в атоме в стационарном состоянии, не излучает электромагнитной энергии (второй постулат теории Бора), Согласно модели Бора — Резерфорда, электрон в атоме совершал [c.71]

Следует отметить резкое отличие найденного результата от картины, наблюдаемой для частицы, движение которой описывается законами классической механики. Энергия классической частицы может принимать любые значения. Как видно из уравнения (I, 27), энергия частицы, для которой справедливы законы квантовой механики, может принимать только ряд строго определенных значений, характеризуемых целочисленным коэффициентом п. Таким образом, энергия электрона, движущегося относительно ядра, оказывается квантованной. При этом параметр п может быть отождествлен с главным квантовым числом атома в теории Бора. Введение главного квантового числа и предположение о квантовании энергии является одним из основных постулатов в теории Бора. В квантовой же механике это положение служит необходимым условием решения радиальной части волнового уравнения Шрёдингера. Поскольку в уравнении (1,27) п не может равняться нулю, то =5 0, т. е. минимальная энергия атома водорода отвечает значению п== [c.18]

В основу модели атома Шрёдингер положил математическое описание стоячей волны, включив в него соотношение де-Бройля. Такой метод дает стационарный характер движения электрона в пространстве, удовлетворяя требованиям принципа неопределенности. Решение получающегося уравнения оказывается возможным не при всех значениях энергии Е, а лишь при некоторых, называемых собственными значениями энергии. Соответствующие им функции г) называются собственными функциями. Иногда для одного собственного значения имеется т различных собственных функций. Тогда говорят, что данный уровень энергии т-кратно вырожден. Дискретный характер собственных значений энергии правильно отражает квантовые свойства микросистем, являясь естественным результатом решения волнового уравнения. Ранее это важнейшее положение было введено в теорию Бора как постулат. [c.164]

Таким образом, сгац1(онарным состояниям системы соответствует строго определенный набор допустимых значений энергии. Само суще-. ствование стационарных состояний микросистем и допустимых значений энергии Е с необходимостью вытекает из общего представления о двойственной природе вещества, отраженной в уравнении Шредингера, а не из специальных постулатов, как это было в теории Бора, [c.14]

Принятие илн непринятие основных постулатов квантовой механики зависит от всей совокупности опытных данных, относящихся к микромиру, и, хотя дифракция электронов весьма убедительно свидетельствует в пользу представлений де Бройля, все же остается несомненным, что волномеханический аспект должен привести и к прогнозам, имеющим более прямое и непосредственное отношение к вопросам химии. Одним из таких открытий является туннельный эффект, значение которого мы еще подчеркнем в дальнейшем. Другое важное явление, имеющее квантовую природу и совершенно неожиданное с точки зрения теории Бора, — это сверхтонкое взаимодействие. Волновая природа электрона проявляется в том, что электрон некоторое время проводит около ядра это влечет за собой различные последствия расщепление спектральных линий или даже полный захват электрона ядром, а также проявление магнитных взаимодействий на малых расстояниях. [c.76]

В соответствии с уравнением Шредингера для стационарных состояний атома получаются те же дискретные значения энергии, что и по теории Бора . Однако, если в теории Бора дискретные значения энергии е получаются из недоказуемого постулата, а именно из предположения, чта электрон может вращаться в атоме без излучения света только по совершенно определенным орбитам, дискретность энергии е является следствием основных положений самой волновой механики и без какиХ-либа допблнительных предположений неизбежно вытекает Из уравнения Шредингера. [c.121]

С помощью своих постулатов Лангмюр предполагает развить и отчасти модифицировать теорию Льюиса, "полпшая о том, что Льюис в своей теории отбросил физические даггные как недостаточные и неубедительные и исходил из химических фактов, Лангмюр делает несколько выпадов против теории Бора, хотя и допускает, что в ней может заключаться доля истины. В общем Лангмюр склонен принять обе упомянутые лгаделн атома Льюиса там же, стр. 889], но интересно, что в конце статьи он пишет о том, что [c.92]

И все же триумф теории Бора нельзя было считать полным. Она страдала внутренней противоречивостью, которую прекрасно сознавал сам Бор наряду с постулатами, противоречившими законам механики п электродинамики, в теории Бора эти законы использовались для расчета сил, действующих на электрон в атоме. Оставался неясным и ряд вопросов, связанных с самими постулатами Бора, например где находится электрон в процесса перехода с одной орбиты на другую Как вытекает из теории относительности, ни один физический процесс не может распространяться со скоростью, превышающей скорость света. Поэтому переход электрона на новую орбиту, отделенную некоторым расстоянием от исходной, не совершается мгновенно, а длится некоторое время. В течение этого времени электрон должен находиться где-то между исходной и конечной орбитами. Но как раз такие промежуточные состояния запрещаются теорией, поскольку постулируется возможность пребывания электрона только на ста цнонарных орбитах. [c.68]

Впрочем, сам водород сыграл в истории развития научной мысли еще немалую роль. В 1913 году Нильс Бор сформулировал своп знаменитые постулаты, объяснившие на основе квантовой механики особенности строения атома и внутреннюю сущность закона периодичиостп. И теория Бора была признана потому, что рассчитанный на ее основе спектр водорода полностью совпал с наблюдаемым. [c.23]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология