Уровни энергии атома водорода

Основным аргументом в пользу теории Бора был математический расчет уровней энергии атома водорода и объяснение п р и-роды спектра. Модель атома, предложенная Бором, отражала структуру только простейшего атома — водорода и не подходила ни к какому другому атому. Теперь она представляет только исторический интерес. [c.55]

Уровни энергии атомов водорода (конфигурация 15 ) и щелочных металлов [конфигурация (л—1)5 р /г5 ] приведены на [c.220]

Рис. 15. Диаграмма уровней энергии атома водорода

Р(1С. 111-24. Уровни энергии атома водорода (ккал/е-атол ). [c.80]

Рис. 12.5. Уровни энергии атома водорода, рассчитанные по теории Бора. (Потенциалы ионизации рассмотрены в разд. 12.26.)

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]

Рис. 12. Уровни энергии атома водорода

Предположение, высказанное при обсуждении уравнений (3.5), оказывается чрезвычайно плодотворным. На рис. 3.13 представлена диаграмма, указывающая, какие уровни энергии атома водорода соответствуют этим уравнения . Напомним, что эти урав- [c.104]

Рис. 65. Уровни энергия атома водорода (ккал г-атом).

Уровни энергии атома водорода [c.385]

Конечно, обычно для обозначения всех понятий используют более научный язык. Например, значения энергии, которой обладает атом, указывают на вертикальной шкале и называют уровнями энергии. На рис. 15-7 представлена схема уровней энергии атома водорода. Каждый уровень энергии характеризуется целым числом п, причем самый низкий уровенЬ имеет п—1. [c.385]

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]

В упражнениях 15-2 и 15-3 мы видели, что уровни энергии атома водорода скачкообразно изменяются в зависимости от квантового числа (или номера засечки). Плавные кривые наводят на мысль, это энергию можно удобно выразить математически через квантовое число п. Если использовать правую шкалу рис. 15-7, то мы видим, что для любого значения п энергия Е всегда отрицательна. При увеличении п энергия возрастает и приближается к нулю на шкале. Исследование истинных значений энергии показывает, что уровни энергии, представленные на рис. 15-7, точно определяются числом п в соответствии с уравнением [c.389]

Орбиты d и /. Теперь мы можем построить новую диаграмму уровней энергии атома водорода, включив все, что мы знаем об электронных орбитах. На рис. 15-10 для каждого значения п показаны все возможные орбиты. Данному значению п соответствует орбит. Для п = 3 существует 3 = 9 орбит, т. е. на пять больше, чем сумма одной 3s- и трех Зр-орбит. Эти пять орбит, называемые d-орбитами, имеют более сложное пространственное расположение, чем р-орбиты. [c.392]

Атомы этих элементов имеют орбиты и уровни энергии, которые качественно идентичны орбитам и уровням энергии атома водорода. [c.393]

Схема уровней энергии атомов водорода и сделанные нами два предположения позволяют объяснить основные свойства первых одиннадцати эле-.ментов. Мы увидим, что таким путем можно истолковать всю периодическую таблицу. [c.395]

На рис. 15-11 схематически изображена диаграмма уровней энергии многоэлектронного атома. Голубые кружки показывают уровни энергии для одинаковых главных квантовых чисел атома водорода. Распределение большого числа электронов по уровням энергии атома водорода приводит к сдвигу диаграммы. р-Орбиты имеют немного более высокую энергию, чем -орбиты с тем же значением й- и /-орбиты с одним и тем же главным квантовым числом имеют соответственно еще более высокую энергию. В результате Зс -орбиты приближаются по энергии к 4 - и 4р-орбитам. Уровни энергии, соответствующие 3 - и Зр-орбитам, характерны тем, что они гораздо выше, чем у 2з- и 2р-орбит, но намного меньше, чем у группы 4 -, 4р- и Зс2-орбит. [c.396]

Важно понять то, что нами сделано. Мы показали, как построить диаграмму уровней энергии атома водорода по спектрам его атома. Мы установили, что диаграмма уровней энергии для многоэлектронного атома может быть представлена как смещенная диаграмма для атома водорода. Такая диаграмма содержит группы уровней энергии с большими промежутками между ними. Такие группы уровней энергии позволяют объяснить распределение электронов в атомах инертных газов при условии, что на каждой орбите могут находиться два электрона. [c.396]

Схема уровней энергии атома водорода нам уже известна, поэтому можно понять и отклонения, обусловленные межэлектронным отталкиванием. [c.47]

Рис. 2.1. Схема уровней энергии атомов водорода и гелия. (Читателю следует обратить внимание на разрывы в вертикальной шкале энергии.)

Для водорода линии его спектра группируются в серии, одна из которых представлена на рис. 2. Частоты электромагнитных колебаний, которые могут излучаться атомом водорода, рассчитанные по полученному чисто теоретическим путем соотношению (1.6), точно совпадают с частотами, известными из опытных данных. На рис. 3 показаны изменения уровней энергии атома водорода, отвечающих тому или другому положению электрона. [c.40]

Рис. 111-24. Уровни энергии атома водорода (ккал/г-атом).

Рис.23. Радиальные волновые функции / для различных уровней энергии атома водорода. (ординаты) даны в произвольных единицах, отличных для каждой из диаграмм. (Абсциссы г выражены в А.)

Рис. 24. для различных уровней энергии атома водорода, (ординаты) даны в произвольных единицах, одинаковых для всех диаграмм, (Абсциссы г в А. ) [c.79]

Экспериментальное подтверждение уровней энергии атома водорода. На предыдущих страницах были изложены теоретические соображения о квантовых состояниях и уровнях энергии [c.79]

Расчет по формуле (1,18) при 2 = 1 позволил найти ряд уровней энергии атома водорода и рассчитать частоты спектральных линий различных серий. [c.18]

Рис. 1-6. Уровни энергии атома водорода и возникновение спектральных серий

УРОВНИ ЭНЕРГИИ АТОМА ВОДОРОДА [c.29]

Уровень энергии, выражаемый равенством (I, 45), совпадает с наименьшим уровнем, найденным в классической теории Бора. Он называется основным уровнем обозначим его Е . Можно показать, что высшие так называемые возбужденные уровни энергии атома водорода выражаются формулой [c.30]

Рис. XXIX.1. Уровни энергии атома водорода по Бору

Математический анализ уравнения Шредингера показывает, что это уравнение имеет не одно, а набор решений —г1з1,1 зз. Оказывается, что допустимые значения Е, соответствующие решениям уравнения Шредингера, в точности отвечают уровням энергии атома водорода. [c.58]

Рис. 1 Схема уровней энергии атома водорода (горизонтальные линнн) н оптич. переходов (вертикальные ЛИНИН). Внизу изображена часть атомного спектра нс-пускаиня водорода-две сертн спек> тральных ЛИНИЙ, пунктиром показано соответспие линий и пе реходов электрона.

Для описания боровских энергетических уровней атомов и спектральных линий, возникающих при переходах между этими уровнями, используют диаграммы энергетических уровней Гротриана. На рис. 2-2 графически представлены уровни энергии атома водорода (тонкая структура не учитывается). По ординате отложена шкала энергий, по абсциссе представлены линии уровней энергии, соответствующие определенным значениям главного квантового числа п в выражении 7 н (1—1/ ). В соответствии с условием частот Бора спектральные линии представляются как результат переходов между этими уровнями. Справа нанесены значения энергий в единицах волновых чисел, слева — в электроновольтах. Для серий Лаймана и Бальмера указаны также длины волн. [c.27]

Плодотворность всякой теории определяется тем, в какой мере расчет, проведенный на основе этой теории, подтверждается опытными данными. С этой целью применим общую теорию квантовой механики, изложенную в предыдущих параграфах, к решению простейшей задачи об уровнях энергии атома водорода. Хотя в качестве примера мы выбираем самый простой случай, однако и в более сложных случаях квантовомеханнческий прием остается одним и тем же за основу берется уравнение волнового движения Шредингера, составленное с учетом изменения потенциальной энергии системы. [c.29]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология