Планетарная модель

История развития представлений о строении атома. Резерфорд, установивший наличие у атомов ядра, предложил планетарную модель атома — электроны враш,аются вокруг ядра так же, как планеты вращаются вокруг Солнца. Однако из электродинамики известно, что вращающийся вокруг некоторого центра заряд является источником электромагнитных колебаний, поэтому электрон, излучая, должен был бы непрерывно терять энергию и в итоге упасть на ядро. В 1913 г. Бор (Дания) предположил, что в атоме существуют стационарные орбиты, по которым электрон может двигаться без излучения энергии для этих орбит, согласно Бору, должно выполняться соотношение [c.17]

Рис. 2. Силы, действующие на электрон в планетарной модели атома

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]

Планетарная модель. Для проверки гипотезы Томсона и более точного определения строения атома Э. Резерфорд провел серию опытов по рассеянию о-частиц тонкими металлическими пластинками — фольгой. Схема такого опыта изображена на рис. 2.1, [c.38]

Строение электронной оболочки атома по Бору. Как уже указывалось, в своей теории Н. Бор исходил из планетарной модели атома. Основываясь на положении квантовой теории света о прерывистой, дискретной природе излучения и на линейчатом характере атомных спектров, он сделал вывод, что энергия электронов в атоме не может меняться непрерывно, а изменяется скачками, т. е. дискретно. Поэтому в атоме возможны не любые энергетические состояния электронов, а лишь определенные, разрешенные состояния. Иначе говоря, энергетические состояния электронов в атоме квантованы. Переход из одного разрешенного состояния в другое совершается скачкообразно и сопровождается испусканием или поглощением кванта электромагнитного излучения. [c.43]

Е) создании современной теории строения атома особую роль сыграли Эрнест Резерфорд, построивший планетарную модель атома (1911), и Нильс Бор, выдвинувший первую квантовую теорию атома (19П). [c.7]

Как должна была проявиться неустойчивость атомов в планетарной модели атома Резерфорда с точки зрения классической физики [c.17]

Выводы Резерфорда стали основой для создания им планетарной модели атома вокруг положительно заряженного ядра атома, н котором сосредоточена основная часть массы атома, вращаются электроны. Заряды ядра и электронов численно равны, поэтому атом электронейтрален. Подобную модель называют теперь ядерной. [c.49]

Атомные спектры. Планетарная модель была крупным шагом в теории строения атома. Однако в некоторых отношениях она противоречила твердо установленным фактам. Отметим два таких противоречия. [c.40]

Планетарная модель строения атома оказалась неспособной объяснить линейчатый спектр испускания атомов водорода и тем более объединение линий спектра в серии. Как было указано выше, электрон, вращаюш,ийся вокруг ядра, должен приближаться к ядру, непрерывно меняя скорость своего движения. Частота испускаемого им света определяется частотой его вращения и, следовательно, должна непрерывно меняться. Это означает, что спектр излучения атома должен быть непрерывным, сплошным. Согласно данной модели частота излучения атома должна равняться механической частоте колебаний (i/q) или быть кратной ей [c.41]

Существенный шаг в развитии представлений о строении атома сделал в 1913 г, Нильс Бор, предложивший теорию, объединяющую планетарную модель атома с квантовой теорией света, [c.41]

Правильность планетарной модели атома была вскоре подтверждена дальнейшими опытами с а- и р-частицами, пути которых стало возможным видеть и фотографировать благодаря разработанной в 1911 г. Вильсоном конденсационной камере. Принцип ее действия основан на том, что при охлаждении насыщенного паром воздуха капельки тумана [c.69]

Бор использовал ядерную планетарную модель строения атома и развил свои представления на примере простейшего атома — атома водорода, спектр которого был уже до этого изучен. [c.52]

Планетарная модель атома [c.43]

Исходя из некоторых свойств химических элементов, в частности, учитывая способность их образовывать положительные и отрицательные ионы, была предложена планетарная модель строения атома. Согласно этой модели, электроны в атоме вращаются вокруг ядра, образуя электронные слои (оболочки). Распределение электронов по слоям можно предсказать путем следующих рассуждений. Известно, что у атома водорода имеется один электрон, а у атома гелия два элект- [c.43]

Ядро имеет диаметр порядка тельный электрический заряд, плотность массы ядерного вещества примерно в 10 раз больше плотности всего вещества. Плотность ядерного электрического заряда также намного превышает плотность заряда вещества в целом, причем здесь также обнаруживается соотношение порядка Положительный ядерный заряд вещества уравновешивается отрицательным зарядом электронов. Величина заряда электрона равна 1,602-10" Кл (4,803-10 электростатической единицы заряда). Обычно этот заряд принимают за условную величину, полагая заряд электрона равным —1. Масса электрона гпе очень мала и составляет 9,1-Ю" кг. Однако планетарная модель Резерфорда противоречила факту устойчивого существования атомов. В результате ускоренного движения электрона расходуется энергия его электростатического взаимодействия с ядром и согласно расчетам через 10 с электрон должен упасть на ядро. [c.10]

Планетарная модель атома достаточно наглядно представляла строение атома. Пользуясь этой моделью, можно было объяснить некоторые свойства химических элементов, например способность одних атомов образовывать только положительно заряженные ионы, а других — только отрицательные. Однако планетарная модель атома находилась в противоречии с законами классической электродинамики, согласно которым вращающийся вокруг ядра электрон должен излучать энергию в виде электромагнитных волн. В соответствии с законом сохранения энергии излучение энергии электроном должно неизбежно сопровождаться уменьшением его скорости и электрон неминуемо должен упасть на ядро, в результате чего атом в виде планетарной системы должен перестать существовать. Иначе говоря, атомы должны излучать энергию в виде непрерывного, сплошного спектра и погибать как таковые. [c.45]

Строение электронных оболочек атома. Планетарная модель атома 43 8. Модель атома по Бору 45 9. Состояние электронов в атомах 48 10. Атомные орбитали 49 11. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева 54 [c.381]

Развитие представлений о строении атома. Английский физик Резерфорд, установивший наличие у атомов ядра, предложил (1911 г.) планетарную модель а/иоле - электроны вращаются вокруг ядра так же, как планеты вокруг Солнца. Однако из электродинамики известно, что вращающийся вокруг некоторого центра заряд является источником электромагнитных колебаний, поэтому электрон, излучая, должен был бы непрерывно терять энергию и в итоге упасть на ядро. [c.16]

Уравнение Шредингера — дифференциальное уравнение в частных производных и может иметь множество решений. Однако физический смысл имеют лишь те Ч -функции (так называемые собственные функции), которые удовлетворяют ряду условий. Во-первых, эти функции должны быть непрерывными, конечными, однозначными и обращаться в нуль на бесконечном расстоянии. Наложение перечисленных условий называется нормированием -функции . Во-вторых, собственным -функциям соответствуют не любые, а только дискретные значения полной энергии Е. Как дискретные значения энергии, так и вид собственных Т-функций определяются совокупностью квантовых чисел п, I, т, которые хотя и не содержатся в самом уравнении Шредингера, но вводятся в него при решении. Таким образом, квантование энергии естественно и неизбежно вытекает из коренных свойств материальных объектов и не нуждается в особом постулировании, которое было сделано И. Бором при разработке планетарной модели атома. [c.10]

Планетарная модель, однако, встретила принципиальные трудности, вытекающие из требований классической электродинамики о необходимости непрерывного излучения энергии во время движения электрона вокруг ядра. В рамках модели Резерфорда не [c.43]

Впервые планетарная модель была научно обоснована в результате работ Бора. [c.44]

После создания планетарной модели строения атома американский ученый Джильберт Ньютон Льюис (1875—1946) в 1916 г. предложил электронные формулы, Для изображенных выше молекул они выглядели таким образом [c.16]

Согласно предложенной модели Резерфорда в центре атома находится очень малое по размерам положительно заряженное ядро, в котором практически сосредоточена вся масса, а вокруг него на значительном расстоянии вращаются электроны. Число электронов таково, что атом в целом электронейтрален. Электроны движутся вокруг ядра подобно планетам в поле притяжения Солнца. Атомное ядро мало по сравнению с размерами атома, как мало Солнце по сравнению с орбитами планет (отсюда название — планетарная модель). [c.34]

Ядро занимает ничтожную часть атома. Если атом увеличить до размера футбольного поля, то ядро будет иметь величину булавочной головки. Э. Резерфорд предложил планетарную модель атома, в которой ядро играет роль Солнца, вокруг которого подобно планетам вращаются электроны. В отличие от планет все электроны совершенно одинаковы. Такое представление о строении атома в общем сохранилось и в современной физике, хотя оно и подверглось весьма значительному пересмотру и усовершенствованию. [c.145]

Таким образом, спектрограмма излучения данного элемента представляет собой набор большого числа линий, каждая из которых соответствует глубине расположения электронов в атоме. Спектрограмма показывает, что электроны в атоме находятся на различных глубинах , т. е. на различных расстояниях от ядра. Существенно, что атомы каждого элемента имеют свои строго индивидуальные спектры, отличающиеся от спектров остальных элементов. На этом основан спектральный анализ. Расшифровка атомных спектров и привела к дальнейшему развитию планетарной модели атома, созданной великим датским физиком Н. Бором. Изучение спектров излучения и поглощения элементов показало, что электроны во всех атомах располагаются упорядоченно, т. е. определенными группами в нескольких слоях вокруг ядра. Чем дальше находится электрон от ядра, тем слабее он притягивается к атому. Поэтому такие внешние, или периферийные, электроны относительно легко удаляются от атома. Они могут переходить от атомов, которые их удерживают слабо, к атомам, сильнее притягивающим электроны. Подобные переходы и вообще изменения в состоянии внешних электронов и составляют сущность всех химических реакций. [c.147]

Основываясь на своих исследованиях, Резерфорд в 1911 г. предложил новую, планетарную модель, уподоблявшую атом солнечной системе. В центре должно было находиться очень маленькое положительно заряженное ядро, заключающее в себе почти всю массу атома, а вокруг ядра — располагаться электроны, число которых определяется значением положительного заряда ядра. Однако подобная система может быть устойчивой только в том случае, если электроны движутся, так как иначе они упали бы на ядро. Следовательно, электроны атома должны находиться приблизительно в таком же движении вокруг ядра, как планеты вокруг Солнца. [c.69]

Атомные модели. Планетарная модель имела большое принципиальное значение как новый и значительный шаг на пути познания внутренней структуры атома. Однако на первых порах она не могла быть уточнена, так как не было известно ни число, ни расположение электронов в атомах отдельных элементов. [c.72]

Теория водородного атома. Хотя вопрос о структуре простейшего атома — атома водорода — и казался разрешенным предложенной в 1911 г. планетарной моделью, однако в самой этой модели таились внутренние противоречия. Действительно, по представлениям классической электродинамики вращающийся вокруг ядра электрон должен непрерывно излучать энергию в виде электромагнитных волн. Отсюда вытекают два важных следствия. [c.77]

Таким образом, либо планетарная модель, либо классическая теория должна была быть неправильна. На самом деле в серьезных поправках нуждались и та, и другая. [c.78]

Еще до появления планетарной модели атома был отвергнут тезис классической электромагнитной теории света о непрерывности излучения. Тезису, гласящему, что скачков не бывает, а есть только непрерывность, с полным правом можно противопоставить антитезис, по смыслу которого в действительности изменение всегда совершается скачками, но только ряд мелких и быстро следующих один За другим скачков сливается для нас в один непрерывный процесс (Плеханов). Таким антитезисом явилась квантовая теория (Планк, 1900 г.). [c.78]

Одна из первых моделей атома — планетарная модель — объясняла существование электрона на круговой орбите равенством двух сил (рис. 2) — центробежной =(/и .и ) - Г и силы электростатического притяжения [c.26]

Одна из первых моделей атома — планетарная модель — объясняла существование электрона на круговой орбите равенством двух сил (рис. 3) — центробежной = (т и ) г и силы электростатического притяжения Fз = г , где — масса электрона, и и е — его скорость и заряд, г — радиус орбиты. [c.34]

Первые экспериментальные структурные данные были получены в работах Э. Резерфорда (1871 —1937) по рассеянию а-частиц тонкими металлическими фольгами. Характер этого рассеяния мог быть объяснен только в предположении, что практически вся масса атома сосредоточена в положительно заряженном ядре. В 1911 г. Резерфорд предложил планетарную модель строения атома вокруг массивного и маленького положительно заряженного ядра (его объем составляет 10 объема атома) по некоторым орбитам вращаются электроны, нейтрализующие ядерный заряд. Из этих же опытов мог быть вычислен и заряд ядра. Так, в экспериментах с платиновой, серебряной и медной фольгами для зарядов ядер были получены значения (в единицах заряда электрона) 77,4 46,3 и 29,3 соответственно. Порядковые номера названных элементов в периодической системе 78, 47 и 29. Ясно, что заряд ядра равен атомному номеру элемента. Этой же величине должно равняться число электронов в атоме вследствие электронейтральности последнего. [c.45]

Результаты опыта Резерфорд об1.яснил, предложив планетарную модель атома, уподоблявшую его солнечной системе. Согласно планетарной модели в центре атома находится очень маленькое ядро, размеры которого приблизительно в 100000 раз меньше размеров самого атома. Это ядро заключает в себе почти [c.38]

Необходимо отметить, что впервые планетарная модель атома была предложена русским ученым профессором Б. Н. Чичериным, о чем Д. И. Менделеев доложил 4 февраля 1888 г. на заседании РФХО. Однако в международной научной литературе публикация об этом открытии сделана не была [c.49]

Для обоснования планетарной модели атома водорода Бор воспользовался теорией квантов Планка. Он предположил, что в атомах может существовать лишь определенное расположение электронов, которое Бор назвал устойчивыми состояниями. Каждое такое состояние характеризуется своей энергией. Таким образом. Бор отказался от идеи о непрерывном излучении энергии электронами в атомах, но не смог освободиться от прнменения классической механики к структурам микромира. Б этом исходная принципиальная несостоятельность его выводов. [c.53]

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]

К числу наиболее важных моделей следует отнести планетарную модель атома, предложенную Резерфордом (1911). Им было обнаружено, что при прохождении пучка а-частиц сквозь тонкие слои образцов чистых металлов происходит лишь небольшое их рассеяние, только малая доля а-частиц отклоняется на угол рассеяния более 90°. Причем примерно 1 частица из 10 000 отражалась в обратном направлении, Для объяснения результатов опытов Резерфорд предложил планетарную модель строения атома, сходную со строением солнечной системы. В центре атома находится положительно заряженное ядро, размеры которого (10 см) очень малы по сравнению с размерами атома (10 см), а масса ядра почти равна массе атома. Вокруг ядра движутся электроны, число которых в нейтральных атомах равно величине заркда ядра. Вскоре было показано, что положительный заряд, выраженный в единицах элементарного заряда, равен порядковому номеру элемента в периодической системе. Численные значения заряда ядра были найдены Мозли (1913) на основе изучения рентгеновских спектров и Чедвиком (1920) из данных -по рассеянию а-частиц. [c.43]

Так как атомы электронейтральны, то, следовательно, в них должны содержаться и какие-то частицы, заряженные положительно. При изучении внутреннего строения атомов очень важное значение имели опыты по рассеянию а-частиц при прохождении их в газе и через металлическую фольгу (а-частицы заряжены положительно). В камере Вильсона наблюдаются прямолинейные пути а-частиц в газе. Следовательно, а-частица проходит сквозь атомы. Однако она, хотя и редко, но резко отклоняется от прямолинейного пути, что указывает на столкновение ее с положительно заряженной частицей. Эти наблюдения привели к выводу, что атом состоит из положительно заряженного ядра весьма малого объема (г = = Ю- з см), в котором сосредоточена почти вся масса атома, и электронов, находящихся на значительном расстоянии от ядра. На основании обобщения экспериментальных данных, Резерфорд в 1911 г. предложил планетарную модель атома, согласно которой атом в целом дейтраден. а положительно заряженное ядро его окружено эле1 омм п ичем ч заряду ядра (порядковому [c.15]

Разработка моделей строения атома. В 1911 г. Э. Резерфорд предложил ядерную планетарную модель, иа основе которой Н. Бор в 1913 г. создал первую к >.антовую теорию строения атома, которая затем совершенствовалась в работа.х А. Зоммерфельда, П. Дебая, Л, Ланды, Е. Стонера, В, Паули, Г. Уленбека и С. Гоудсмнта. [c.51]

Планетарная модель строения атома Резерфорда оказалась очень наглядной и полезной для объяснения многих экспериментальных данных. Но модель Резерфорда сразу же обнаружила и свои недостатки. В частности, электрон, двигаясь вокруг ядра с ускорением (на него действует центростремительная сила), должен был бы, согласно электромагнитной теории, непрерывно излучать энергию. Это приводило бы к нарушению равновесия между электроном и ядром. Электрон, постепенно теряя свою энергию, должен был бы двигаться вокруг ядра по спирали и в конце концов неизбс кно упасть на ядро. Так как нет никаких доказательств того, что атомы непрерывно исчезают (все наблюдаемые нами явления говорят как раз об обратном, о том, что атомы очень устойчивы), отсюда следовало, что модель Резерфорда также в чем-то ошибочна. , [c.35]

Основываясь на опытах Гейгера и Марсдена, английский физик Резерфорд в 1911 г. предложил так называемую ядерную (планетарную) модель атома. [c.9]

Научные исследования посвящены атомной и ядер-ной физике и имеют непосредственное отношение к химии. Заложил основы современного учения о радиоактивности и теории строения атома. Совместно с Ф. Содди разработал (1902) основные положения теории радиоактивного распада. Предложил ( 911) планетарную модель атома. Предсказал (1920) сушсст-вование и возможные свойства нейтрона, существование атома водорода с массой, равной 2 — дейтерия, и предложил называть ядро атома водорода протоном. [c.38]

Планетарная модель атома Резерфорда, экспериментально наблюдаемый линейчатый характер атомных эмиссионных спектров, квантованность (согласно Планку и Эйнштейну) электромагнитного излучения легли в основу теории строения атома, которую предложил Бор в 191 3 г. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология