Водород квантовая теория

Графически энергию квантовых состояний и квантовые переходы электронов можно изобразить с помощью схемы уровней энергии, как это показано на рис. 1 для электрона атома водорода. На схеме горизонтальные линии проведены на высотах, пропорциональных значениям энергии электрона в атоме, вертикальные указывают на возможные квантовые переходы. Для уровней энергии электрона атома водорода квантовая теория дает следующее соотношение [c.12]

Решение. Для уровней энергии электрона атома водорода квантовая теория дает следующее соотношение [c.26]

Квантовая теория атома водорода 29 [c.29]

Квантовая теория атома водорода. Количественная теория водородного атома была разработана Бором на основе квантовых представлений. [c.29]

Квантовая теория атомов. Подтверждение результатов, теоретического расчета спектров атома водорода показало, что основные положения квантовой теории правильно отражают процессы, происходящие в атоме водорода. Естественно ожидать, что с теми или другими усложнениями эти положения могут быть применимы и к атомам других элементов. В самом деле, электронные оболочки (энергетические уровни) К, Ь, М, N... отвечают соответствующим орбитам (энергетическим уровням) К, I, М, N... водородного атома. [c.36]

Таким образом, квантовая механика уточняет представления квантовой модели атома водорода, предложенной Н. Бором, в которой постулировалось, что электрон вращается вокруг ядра по круговым орбитам определенных размеров. По квантовой теории электрон не должен находиться на орбите определенного радиуса, а может быть удален от ядра на различные расстояния, хотя и с неодинаковой вероятностью. Возникло представление об электронном облаке. В состоянии Ь совокупность наиболее вероятных местонахождений электрона представляет собой поверхность сферы с радиусом г , который совпадает с радиусом первой орбиты в модели Бора Оо. Электронное облако имеет наибольшую [c.20]

Однако, как указывалось выше, практически при всех температурах для всех газов, кроме водорода, вращательная теплоемкость правильно описывается законом распределения по степеням свободы. Потому квантовая теория вращательной теплоемкости представляет интерес лишь при рассмотрении теплоемкости водорода. [c.222]

Теория строения атома водорода по Бору. На основе модели Резерфорда, учения Эйнштейна о световых квантах (1905), квантовой теории излучения Планка (1900) в 1913 г. датским физиком Н. Бором была предложена теория строения атома водорода. Эта теория позволила объяснить свойства атома и в первую очередь происхождение линий спектра. Бор предположил, что движение электрона в атоме ограничено индивидуальной устойчивой орбитой. До тех пор, пока электрон находится на этой орбите, он не излучает энергии. Если длина круговой орбиты радиусом г равна 2л/ , то условие устойчивости орбиты следующее [c.12]

Важную роль в квантовой теории атома играет теория простейших одноэлектронных атомных частиц (атом водорода и водородоподобные ионы Не+, Ь1 +, Ве +...), состоящих из ядра с зарядом +26 и электрона с зарядом — е . Обычно она называется теорией атома водорода. [c.51]

Понятие о квантовой теории атома. Выше был рассмотрен простейший по своей структуре атом — атом водорода, оболочка которого состоит из одного единственного электрона. Внутренняя структура многоэлектронных атомов значительно сложнее. Отметим важнейшее в этой области. [c.28]

Свойства атома водорода описываются с помощью квантовой теории с исчерпывающей полнотой. На пути расчета более сложных атомов встречаются серьезные математические трудности, связанные с тем, что такие атомы представляют собой системы, состоящие более чем из двух " частиц. Расчет молекулы усложняется вследствие наличия в ней нескольких атомных ядер. Однако по мере совершенствования математических приемов и техники счета на ЭВМ приближенные методы расчета атомов и молекул позволяют получать все лучшее совпадение значений вычисленных характеристик с экспериментальными данными. Поэтому можно считать, что с помощью квантовой теории в принципе возможно достаточно точно описывать свойства молекул. [c.11]

Исходя из планетарных представлений и квантовой теории. Бор в 1913 г. построил модель атома водорода, не заключающую в себе тех противоречий, о которых говорилось выше. Модель эта была разработана на основе следующих положений. [c.78]

Чтобы вычислить атомную амплитуду F(S) теоретически, нужно знать пространственное распределение электронной плотности в атоме. Согласно квантовой теории, вероятность нахождения электрона в точке на расстоянии г от центра атома определяется волновой функцией. В случае атома водорода [c.30]

В 1913 г. датский физик Нильс Бор предложил теорию строения атома водорода, встретившую в кругах физиков чрезвычайно острую реакцию. Дело в том, что законы классической электродинамики оказались неприменимыми для решения задачи о поведении электрона в атоме и Бор впервые сформулировал законы квантовой механики, основанной на квантовой теории излучения энергии Макса Планка. [c.32]

Исходя из квантовой теории, Н. Бор допустил, что в атоме водорода существуют стационарные орбиты, по которым электрон движется без излучения энергии, и что условием, определяющим эти круговые стационарные орбиты, является соотношение (первый постулат Бора) [c.59]

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]

Атом первого элемента в Периодической системе — водорода — обладает наипростейшим строением. Он состоит всего из двух частиц протона и электрона, — между которыми существуют лишь силы притяжения. Не случайно именно для атома водорода оказалась успешно применимой первая квантовая теория — теория Бора, и только для этого атома волновое уравнение Шредингера имеет точное решение. [c.292]

Пути преодоления этой трудности были подсказаны Бору разработанной Планком квантовой теорией испускания света раскаленными телами и выдвинутой Эйнштейном теорией фотоэлектрического эффекта и светового кванта. Как Планк, так и Эйнштейн принимали, что свет с частотой V не излучается и не поглощается веществом в произвольно малых количествах, а только квантами энергии ку. Если атом водорода, в котором электрон вращается вокруг ядра по большой круговой орбите, испускает квант энергии ку, то после этого электрон должен уже находиться на значительно отличающейся от прежней (меньшей) круговой орбите, отвечающей энергии атома, на ку меньше его началь- [c.120]

Язык современной химии широко развивается с начала XX ст. и со времени формулировки атомной теории. Современное понимание структуры молекул и их реакционной способности основано на анализе распределения электронов в молекулах, изменений распределения в ходе химических процессов и энергий, связанных с этим распределением. В 20-е годы современная квантовая теория впервые дала основу для количественного описания свойств молекул. Однако вплоть до 60-х годов нельзя было сказать, что расчеты уровней энергии молекулярных электронов, основанные на этой теории, опробованы строгим сопоставлением с экспериментальными данными. Такая возможность появилась в результате совпадения (в пределах ошибок эксперимента) вычисленных и измеренных значений энергии диссоциации молекулы водорода. [c.8]

Квантовая теория, которая в начале XX в. произвела переворот в физике, необходима для понимания химии. Например, спектры, строение периодической системы, конфигурации молекул и их свойства нельзя объяснить без квантовой теории. В первой главе этой части рассмотрено историческое развитие квантовой теории и ее применение к простым модельным системам, включая частицу в ящике, гармонический осциллятор и атом водорода. Однако из-за сложности математических расчетов невозможно провести полное рассмотрение. В следующей главе даны основные представления о симметрии, так как простые молекулы и их волновые функции обладают высокой симметрией. [c.361]

Более точное описание спектра атомарного водорода было сделано-в 1913 г. Бором на основе квантовой теории. Бор полностью отошел от позиций классической механики, предположив, что в атоме водорода орбитальный угловой момент электрона может принимать только такие значения, которые представляют собой целые кратные кванта углового момента равного Л/2я. Бор принял также, что электрон движется по замкнутой орбите вокруг положительно заряженного ядра. Теперь мы знаем, что орбитальные электроны не ведут себя подобным образом, однако Бору удалось вывести правильное выражение для уровней энергии водородоподобных атомов (т. е. атомов с одним электроном). Он смог также определить размеры водородоподобных атомов по его расчетам радиус внутренней орбиты атома водорода равен 0,529-10- ° м. [c.369]

Уравнение (6.366) совпадает с полученным в теории Бора (правда, в данном случае в него входит приведенная масса атома водорода, а не масса электрона). Может показаться странным, зачем понадобился более сложный вывод при получении уже известного решения, однако, как мы убедимся позже, современная квантовая теория приводит к удовлетворительному описанию многоэлектронных атомов и химической связи как на качественном, так и на количественном уровне, тогда как теория Бора не в состоянии сделать ни того, ни другого. [c.95]

Экспериментальные данные, которые привели к развитию квантовой теории атома водорода, были получены всецело из спектроскопии. Мы уже давали выше определение спектроскопии как исследование поглош,ения и испускания электромагнитного излучения системой. Из спектроскопического эксперимента можно получить информацию двух различных типов о разностях энергий между состояниями (по длинам волн или частотам излучения) и интенсивностях переходов. Каждый спектральный переход характеризуется определенной энергией и интенсивностью. Каждому веш,еству присущ свой характеристический спектр, и это обстоятельство делает спектроскопию чрезвычайно полезным аналитическим методом. [c.168]

Описание явления делокализации на основании взаимодействия между 2р2-электронами р -гибридизированных атомов углерода является давно достигнутым успехом квантовой теории валентности, и его применение к бензоидным ароматическим системам подробно рассмотрено в некоторых основных работах [12, 51]. Здесь мы его повторим только вкратце. Две основные простые теории могут быть проиллюстрированы на примере обсуждения локализованной простой о-связи в молекуле водорода и распространения этих теорий на и-электроны систем со многими центрами при нескольких различных классических расположениях связей. [c.13]

В 1913 г. Нильс Бор применил квантовую теорию к электронам в атомах, выбрав в качестве примера простейший атом водорода. В теории фотоэлектрического эффекта постулировалось, что при излучении могут поглощаться [c.13]

Для уровней энергии электрона (Еп) атома водорода квантовая теория дает следующее соотношение =1313/ кДж/моль, где п — целое число, оно определяет номер слоя, дискретные энергетические уровни атома, размер орбитали (электронного облака). Энергия электрона в атоме, таким образом,— величина квантюванная. Большему значению главного квантового числа (п) отвечает соответственно более высокая энергия электрона (Еп). Об электронах, находящихся на орбиталях с одним и тем же значением п (1, 2, [c.58]

Во-вторых, Бор объяснил происхождение и характер спектра водорода. Давно было известно, что атомы водорода, активированные каким-либо способом (нагреванием или действием электрического поля), излучают свет. Спектр этого излучения состоит из воли строго определенной длины, т. е. спектр излучения не с1 лошной, а линейчатый. Согласно квантовой теории света это означает, что возбужденный атом водорода излучает кванты, об- [c.25]

Так как энергия вращательного движения молекул всех газов, кроме водорода и дейтерия, достигает предельного значения уже при невысокой температуре, то Свращ рассчитывают, исходя из принципа равного распределения энергии по степеням свободы. Тогда для двухатомных и многоатомных газов с линейными молекулами Свращ = 2/2 Я, а для трех и более атомных газов Саращ = 3/2 Я. Колебательное слагаемое теплоемкости газа на одну степень свободы по уравнению квантовой теории теплоемкостей Планка — Эйнштейна равно [c.54]

Атомы И молекулы — системы, построенные из микрочастиц — 51дер и электронов. В начале XX в. выяснилось, что классическая физика не в состоянии правильно описать состояние этих систем. Бор создал теорию атома, носящую его имя, сохранив планетарную модель атома Резерфорда и введя в нее новые идеи квантовой теории Планка — Эйн-щтейна. Поразительный успех теории Бора в описании атома водорода и объяснении его спектра не мог быть распространен на более сложные атомы из-за противоречивости между квантовыми и классическими представлениями, лежащими в ее основе. Однако теория Бора оставила глубокий след в физике. Новая физическая теория — квантовая механика возникла из работ де Бройля, Шредингера, Гейзенберга, Дирака и др. [c.7]

Квантовая теория ковалентной связи. Ковалентная связь возникает за счет образования общей пары из холостых электронов с противоположными спинамр[, принадлежащих в простейшем случае двум атомам. При образовании ковалентной связи выделяется энергия, называемая энергией связи. Возможность возникновения молекулы водорода из двух атомов с параллельными и антипараллельными спинами электронов представлена на рис. 57. В случае параллельных спинов электронов кривая энергии лежит в области отталкивания атомов последние не соединяются. Если в, точках О и Р находятся два атома водорода с антипараллельными спинами электронов и расстояние ОР велико, то взаимодействия между атомами нет. По мере приближения атома из точки Р к точке [c.111]

Ее предшественница, так называемая старая квантовая теория, была введена датским физиком Нильсом Бором в 1913 г. при объяснении спектров атома водорода далее она была развита рядом исследователей, в частности немецким физиком Арнольдом Зоммерфсльдом. [c.17]

Размер электронных облаков характеризуется в основном главным квантовым числом форма — орбитальным, а ориентация в пространстве — магнитным Некоторые электронные облака изображающие орбитали атома водорода приведены на рис 1 3 Таким образом, квантовая механика уточняет представления квантовой модели атома водорода предложенной Н Бором, в которой постулировалось что электрон вращается вокруг ядра по круговым орбитам определенных размеров По квантовой теории электрон не должен находиться на орбите определенного радиуса а может быть удален от ядра на различные расстояния хотя и с неодинаковой вероятностью Возникло представление об электронном облаке В состоянии 15 совокупность наиболее веро ятных местонахождений электрона представляет собой поверх ность сферы с радиусом г , который совпадает с радиусом первой орбиты в модели Бора До Электронное облако имеет наибольшую [c.20]