Излучение атом водорода

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]

Электрон, находящийся на первом слое, или на первой разрешенной орбите, обладает наименьшим запасом энергии. Атом водорода, у которого электрон вращается по первой орбите, будет находиться в самом устойчивом состоянии. Такое состояние иначе называют основным состоянием атома. Если атом будет поглощать энергию, то в соответствии с законом сохранения энергии энергия электрона в атоме повысится и он перескочит на более удаленную от ядра орбиту. В этом случае говорят, что атом перешел в возбужденное состояние. Время существования атома в возбужденном состоянии очень мало. Обратный переход атома в основное состояние, т. е. возврат электрона на первую орбиту, будет сопровождаться излучением энергии. Так как электрон в атоме может находиться только на строго определенных орбитах, т. е. характеризоваться строго определенными величинами энергии, то поглощение и излучение энергии атомом будет происходить в виде определенных порций, квантов, равных разности энергий электрона на тех орбитах, мел<ду которыми осуществляется его переход. [c.46]

Обобщение Рица распространяется на излучение и более сложных атомов, чем атом водорода. Уравнение (2.4) было положено в основу теории строения атома водорода Нильса Бора (1913). [c.27]

Под действием же ультрафиолетового излучения процесс идет как фотохимическая реакция и заключается в следующем. Поглотив квант лучистой энергии, молекула хлора (которая менее прочна, чем молекула водорода) распадается на свободные атомы, которые, конечно, гораздо более активны химически, чем молекулярный хлор. Столкнувшись с молекулой водорода, атом хлора образует молекулу хлороводорода и свободный атом водорода, т. е. новую активную частицу. В свою очередь, атом водорода, сталкиваясь с молекулой хлора, дает новую молекулу НС1 и снова свободный атом хлора н т. д. [c.181]

Энергия, необходимая для разрыва связи углерод—водород, изменяется В некоторой степени при переходе от одной молекулы к другой, однако обычно ее значение лежит между 90 и 100 ккал. Таким образом, излучения с волной длиннее 3000 А не способны оторвать атом водорода ни от какой органической молекулы, если только температура не настолько высока, чтобы термическая энергия, приобретаемая молекулой, способствовала этому процессу. Одинарная углерод-углеродная связь также может заметно меняться при переходе от одних молекул к другим, однако для их диссоциации требуется обычно энергия 70—80 ккал. Этим значениям энергий соответствует длина волны примерно 3800 А. Диссоциация двойной связи углерод—углерод и связи углерод—кислород в альдегидах и кетонах требует настолько высокой энергии, что для этой цели необходимо воздействовать излучениями с длинами волн, расположенными вблизи границы пропускания кварца. [c.223]

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]

В этом разделе мы ограничимся обсуждением общей формулы для вероятности дипольного излучения применительно к атому водорода. Подробнее радиационные процессы рассматриваются в главе IX. [c.20]

По этой причине для переходов между компонентами сверхтонкой структуры основных уровней и особый интерес представляет магнитное дипольное излучение. Магнитно-дипольные переходы являются единственной причиной высвечивания верхних подуровней сверхтонкой структуры таких уровней. Рассмотрим переход между компонентами сверхтонкой структуры одноэлектронного атома (атом водорода или щелочного металла). В этом случае [c.398]

Константа пропорциональности h носит название постоянной Планка . При взаимодействии между материей и энергией последняя может излучаться или поглощ аться в виде целого числа квантов. Прилагая эту теорию к атому водорода. Бор нашел необходимым допустить, в противовес классической электромагнитной теории, что электрон может вращаться вокруг ядра по определенной орбите, не излучая энергии. Если же он поглощает или излучает энергию, то это происходит таким образом, что в этом процессе участвует определенное целое число квантов п, а частота испускаемого или поглощаемого излучения дается уравнением [c.478]

Можно допустить, что излучение производит реакционноспособные радикалы, например атомы водорода и арильные радикалы. Они легко присоединяются к ароматическому растворителю или могут отрывать слабо связанный атом водорода, если он присутствует, и исчезают очень быстро, преимущественно по реакциям псевдопервого порядка. Поэтому процессы второго порядка возможны только в тех областях, в которых мощность дозы исключительно высока, например в шпорах и треках. [c.153]

Радикальному разрыву подвергаются обычно неполярные или малополярные ковалентные связи (С—С, С—Н, N—Ы) при высокой температуре, под действием света или радиоактивного излучения. Образовавшиеся частицы неустойчивы, они быстро вступают в дальнейшие превращения. Так, например, радикал метил и атом водорода могут превратиться в устойчивые продукты путем димеризации [c.228]

Различные ионизирующие излучения могут в одних случаях способствовать улучшению качества покрытия (повышению прочности, твердости), в других — разрушению покрытия вследствие деструкции полимера или неравномерного структурирования, вызывающего растрескивание пленки. По действию ионизирующего излуче-ная линейные полимеры условно подразделяют на структурируемые (сшиваемые) и деструктурируемые. Полимеры, содержащие хотя бы один атом водорода на каждый атом углерода в цепи, в основном склонны к структурированию полимеры с четвертичными углеродными атомами — к деструкции. [c.160]

Атом водорода. Первым успехом волновой механики явилась последовательная теория атома водорода, основанная на решении уравнения Шредингера с потенциальной энергией, равной — е /г. Как ни удивительно, Шредингер знал ответ. Дело в том, что Нильс Бор, исходя из законов классической механики и навязав ей, казалось бы, незаконные требования, нашел дискретные электронные энергетические уровни в атоме водорода, а предположив, что излучение и поглош,ение световых квантов есть результат перехода электрона с уровня на уровень, получил правильную картину спектра. Не придерживаясь исторической последовательности событий, заметим как оказалось в дальнейшем, подход Бора совпадает с квазиклассическим приближением, справедливым в случае, когда действие велико по сравнению с Н. (Действие — механическая характеристика движения той же размерности, что и постоянная Планка [эрг -с]). Несомненной удачей и Бора, и Шредингера было то, что задача об атоме водорода принадлежит к редкому классу задач, в которых решение, полученное в квазиклассическом приближении, совпадает с точным (по крайней мере для уровней энергии электрона). [c.192]

В опытах по импульсному радиолизу по уменьшению поглощения при 700 нм определяли скорость расходования гидратированных электронов в присутствии аминокислот. Полученная таким образом константа скорости реакции (ПО) оказалась равной 10 — 10 л моль- с- [279]. Константа кш для глицина при pH 6,4 составляет (8,3 0,3) 10 л моль- с-, а кцо для аланина при том же pH 5,9 10 л моль- с-. В связи с такой низкой реакционной способностью простых аминокислот при взаимодействии с гидратированным электроном [уравнение (НО)] становятся понятными ранние наблюдения увеличения выхода продуктов при облучении водных растворов аминокислот с ростом их концентрации [280]. Эта закономерность объясняется конкуренцией между аминокислотами [уравнение (ПО)] и первичными химическими продуктами радиолиза [уравнения (3)—(6)] в реакции с гидратированными электронами. Чтобы быть уверенным, что гидратированный электрон захватывается только аминокислотой в растворе, концентрация аминокислоты должна превышать 0,3 М при обычных дозах в стационарном радиолизе [274]. Однако при более высоких концентрациях становится заметным прямое взаимодействие растворенного вещества с излучением. Путем анализа продуктов облучения водного раствора аланина, содержащего формиат натрия, было показано, что в реакции (110) с аминокислотами действительно участвует в качестве активной частицы гидратированный электрон, а не атом водорода [280, 281]. Поскольку формиат-ион сравнительно неактивен в реакции с гидратированными электронами, но является хорошим акцептором атомов водорода и гидроксильных радикалов [95], и поскольку выход пропионовой кислоты не зависел от присутствия формиат-иона [280, 281], был сделан вывод, что активной частицей в реакции (ПО) является [c.182]

Бор (1913 г.) применил эти положения к существенно другой системе — атому водорода, и постулировал, что движение электрона ограничено набором дискретных круговых орбит, в центре которых находится ядро. Электрон, движущийся по одной из этих орбит, имеет постоянную энергию, и излучение испускается только при переходе электрона на орбиту с меньшей энергией. Бор применил также выражение Планка для соотношения между частотой и энергией, ибо он предположил, что частота испущенного излучения равна [c.23]

Для объяснения высокой радиационной стойкости полистирола необходимо рассмотреть механизм реакций, протекающих при радиолизе этого полимера. Атом водорода, образовавшийся в результате разрыва связи С—Н полимерной молекулы под действием излучения [c.433]

Какую энергию (эВ) надо сообщить невозбужденному атому водорода, чтобы он мог испускать излучение с длиной волны X = = 1500-10-10 м [c.27]

Поскольку в волновую функцию атома водорода входит такая же угловая часть, как и в функцию для линейного ротатора, правила отбора по I и т должны быть идентичными. Поэтому у атома водорода возможны переходы только типов 5 р, р й,с1 /. Очевидно, что атом водорода в состоянии 25 не может возвратиться непосредственно в основное состояние вследствие дипольного излучения. Поэтому состояние 2з является метастабильным. [c.500]

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]

Все упомянутые выше реакции вызваны, конечно, первичными процессами возбуждения и ионизации. Так, по-видимому, в результате возбуждения молекулы пропана за счет поглощения энергии излучения происходит разрыв С—Н-свя-зи, при котором избыток энергии в форме кинетической сообщается атому водорода СзНв = С3Н7-Ь (Н). Горячий атом водорода способен реагировать с первой сталкивающейся с ним молекулой пропана, отрывая от последней атом [c.74]

Из уравнения (2.18) можно рассчитать длины волн излучения водородного атома, а кроме того, дать теоретическую схему возбуждения спектра водорода. На рис. 8 показан условно атом водорода с рядом орбит, изображенных в масштабе. Стрелками указаны переходы электронов при возбуждении серии Лаймена, Бальмера, Па-шона, Брэккета (остальные серии в инфракрасной области спектра — серии Пфунда и Хампфри — не показаны). [c.34]

Из уравнения (2.18) можно рассчитать длины волн излучения водородного атома, а кроме того, дать теоретическую схему возбуждения спектра водорода. На рис. 8 показан условно атом водорода с рядом орбит изображенных в масштабе. Стрелками указаны переходы электронов при возбуждении серии Лаймена, Бальмера, [c.34]

Простейщим из всех атомов является атом водорода. Его спектр, как и спектр любого другого атома, состоит из очень резких линий, соответствующих поглощению или испусканию электромагнитного излучения при дискретных значениях частоты. В видимой части спектра атомарного водорода содержится всего четыре линии. Эти линии приходятся на 1,52-10 см (4,57-10 Гц), 2,06-10 см- (6,17-10 Гц), 2,30-10 см- (6,91-10 Гц) и 2,44-10 см- (7,32-10 Гц). Эта последовательность линий, известная под названием серии Бальмера, удовлетворяет очень простому уравнению [c.14]

Некоторые группы атомов поглощают ИК-излучение в узком интервале частот почти независимо от структуры остальной части молекулы, причем эти частоты мало меняютси при переходе от одного соединения к другому. Такие час-тЪты или полосы в ИК-спектре называют характеристическими. Характеристические полосы по лощения дают все связи, в которых принимает участие легкий атом водорода (О—И, N—Н, С—Н и др.), а также группы, содержащие кратные связи (С=0, С=С и др.) (табл. 15.3). [c.505]

Причина поглощения инфракрасного излучения. При внимательном исследовании большого числа спектров можно установить соотношение между специфическими максимумами колебательных спектров поглощения и атомными группами, вызывающими это поглощение. Такие соотношения являются часто эмпирическими и служат надежным средством для отождествления поглощающего вещества. Диапазон длин. волн около 0,7—4 мк обычно соответствует так называемым колебаниям с оттягиванием водорода — род продольного колебания, которое можно наблюдать в модели, состоящей из двух деревянных шаров, при растяжении и ослаблении спиральной пружины, соединяющей шары. Одггн из шаров представляет собой атом водорода, другой может быть углеродом, кислородом, азотом, серой и т. п. Диапазон длин волн 4—5 мк соответствует колебаниям, связанным с тройной связью. Двойная связь попадает в интервал длин волн 5— 6,5 мк. При больших длинах волн происходят различные колебания в скелете молекулы, например искривление в случае связи С—С или изгиб (поперечные колебания) в случае связи С—Н и т. п. [c.71]

Поэтому на восстановление одного иона N01 расходуется два атома водорода. Диспропорционирование промежуточных ионов при радиолизе некоторых кислородсодержащих неорганических соединений хлора наблюдалось Н. А. Бах и сотр. [2091 Восстановление АтОа" и AmO в кислых растворах под действием собственного а-излучения Ат усложняется диспропорциониро-ванием АтО [210]. [c.135]

Теория Бора находилась в замечательном согласии со многими экспериментальными фактами и впервые дала удовлетворительное объяснение линейчатых спектров атомов (ср. рис. 1.5, стр. 28). Например, при помощи уравнения (1.3) можно было легко вычислить энергию, необходимую для ионизации атома в его основном состоянии, т. е. для того, чтобы удалить электрон от протона на бесконечно большое расстояние. Эта энергия просто равна / , и на рис. 1.5 она показана стрелкой, помеченной буквой /, которая является обычным обозначением энергии ионизации. Значение, вычисленное таким образом, находится в хорошем согласии с эк-.4 спериментально установленным. Более того, предполагая, что атом водорода, характеризуемый в некотором данном состоянии значением п, равным п, может перейти в другое состояние, которое характеризуется п", либо поглощая энергию (если п" > п. ), либо излучая ее (если п"<п ), Бор смог рассчитать частоты всех линий, наблюдаемых в спектрах поглощения и излучения атома водорода, используя уравнение (1.3) с Я, вычисленной по значениям фундаментальных констант, через которые выражена эта постоянная. Каждая постоянная была измерена независимо. На рис. 1.5 стрелки показывают несколько переходов, обусловливающих хорошо известные линии в спектре испускания водорода. [c.17]

Атом водорода. 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. I) Из-за постоянного излучения энергии радиус орбиты электрона должен псследооателько уменьшаться в конце концов электрон должен упасть на ядро, что привело бы к уничтожению атома, как такового. 2) Вследствие постепенного изменения скорости вращения электрона электромагнитное излучение атома должно состоять из непрерывного ряда лучей различных длин волн. Иначе говоря, спектр водорода должен быть с п л о ш и ы. м, т. е. содержать линии, соответствуюш,не в с е в о з м о ж и ы jvi длинам волн. [c.86]

Этот механизм представляет определенный интерес в связи с выделением иодистого водорода. Так, Люббе и Виллард [53] нашли в облученном у-квантами замороженном стеклообразном иодистом этиле довольно значительные количества этил-радикалов, но в этих же условиях после ультрафиолетового облучения не было обнаружено ни одного такого радикала, хотя и у-, и ультрафиолетовое излучения генерируют в жидком иодистом этиле как этилен, так и НЛ. Неудача постигла Симонса и Таунсена [54], которые пытались определить методом ЭПР какие-нибудь радикалы в замороженной стеклообразной смеси иоддианилоэтила и этилового спирта, облученной ультрафиолетовым светом. Однако последующие эксперименты показали, что при фотолизе данных систем образуется иодистый водород. Таким образом, по-видимому, реакция (9.61) преобладает над всеми другими. Необходимым условием выделения иодистого водорода и возникновения ненасыщенных соединений является наличие в органической молекуле группы, где атом водорода локализован на углероде, присоединенном к углероду с атомом иода. Поскольку иод образуется через стадию синтеза НЛ, то в соответствии с этим при радиолизе и фотолизе найдено, что выход иода увеличивается по мере роста числа атомов водорода, связанных с р-углеродом [48, 55]. [c.294]

Выше было предположено, что Хр в бензоле можно не относить к тепловым атомам водорода в их основном электронном состоянии. Кроме того, возрастающее образование дигидрированных диарилов при больших величинах ЛПЭ указывает, что влияние ЛПЭ на образование водорода и дигидрированных диарилов нельзя полностью объяснить конкурирующей системой реакций присоединения [уравнения (3.15г) и (3.15а)[, в которых Х — атом водорода. Бернс [25, 27] объяснил влияние ЛПЭ на образование водорода, предположив, что Xf — электронно-возбужденная молекула, которая может приводить к образованию Нз или других димерных продуктов по реакциям второго порядка относительно Х ,, конкурирующим с реакцией (псевдо)первого порядка, по которой Х тушится или акцептируется. Эго не противоречит утверждению Шулера [202] о независимости отношений Нз НО Вз от ЛПЭ излучения для смесей бензол-/гд/бензол-й б- Последние экспериментальные данные Бернса (гл. 2, разд. 2.3.2) наводят на мысль о том, что наибольшее образование водорода при облучении бензола ионами гелия локализуется в области достижения максимума брэгговской кривой поглощения. [c.142]

При действии ионизирующих излучений макромолекулы полимеров могут распадаться на свободные радикалы с разрывом связей С—С, С—И и др. При этом образуются малоподвижные макрорадикалы и такие легкоподвижные радикалы, какН-, СНз, СгН5% СзН , С4Н9-, которые, отрывая атом водорода от макромолекул, удаляются из сферы реакции в виде летучих продуктов. [c.372]

Как показывает анализ этих спектров ЭПР, при облучении хлорида гидразония образуются ион-радикалы NjH . Следовательно, под действием излучения от иона NgHj отщепляется атом водорода, характерный дублет которого также фиксируется в спектре ЭПР облученной соли. [c.289]

При примененпп излучения, после поглощения энергпн возбужденные молекулы диссоциируют, образуется водород н мигрирующие полимерные радикалы образуют поперечные свя-си. Возникший атом водорода достаточно подвижен и легко отнимает из полимера следующий атом водорода. Таким образом в результате единого первичного действия образуются два полпмерные радикала пли одна поперечная связь и одна молекула водорода. Возникающее число поперечных связей п ko.jh-чество возникающего водорода прямо пропорциональны поглощенной дозе излучения. Так как в обрыве цени участвуют только полимерные радикалы, то из приведенной схемы следует, что [c.281]

Метод основа на поглощении излучения, соответствующего валентным колебаниям группы —ОН при волновом числе3623см на призме LiF. Для предотвращения мешающего действия циклогексана, циклогексанона и циклогексанола, поглощающих в этой же области, применяют метод дифференциальной спектроскопии, заключающийся в том, что спектр рабочей пробы снимают не относительно чистого растворителя, а относительно рабочей пробы, обработанной тяжелой водой. При обработке тяжелой водой вещества, в состав которых входит подвижный атом водорода (в данном случае это спиртовая группа —ОН) разрушаются. [c.69]

Атомы водорода образуются при электрическом разряде в газообразном водороде. Наличие атомов можно установить по испускаемому ими свету этот факт был известен задолго до того, как было предложено объяснение наблюдаемого цветного спектра. В отличие от излучения нагретого источника свечение электрического разряда приводит к появлению только определенных цветов в виде линейчатого спектра. Если воспользоваться выражением Е = к (1-2), это значит, что атом водорода может излучать в виде квантов света лишь некоторые определенные количества энергии. При более детальном исследовании оказалось, что наблюдаются фотоны с энергией 15,35эрг (235,2 ккал на 1 моль квантов) и 19,36эрг (278,8 ккал/моль) между этими двумя значениями энергии никаких других квантов не наблюдается. Ситуация стала еще более интересной, когда были обнаружены дополнительно фотоны с энергией, в точности равной разности этих двух энергий (19,36—15,35) 10 = = 4,0Ы0 1 эрг (43,6 ккал/моль). [c.20]

До того как Бор в 1912 г. применил к спектроскопии квантовую теорию, все считали, что частоты, наблюдаемые в атомных спектрах, являются частотами нормальных колебаний электронов, так как к тому времени уже было известно, что в атомах имеются электроны. По классической теории излучения (см. гл. 14), любая колеблнэщаяся заряженная частица должна испускать свет с частотой, равной частоте колебания. Некоторые интересные попытки интерпретации атомных спектров на основании представлений о нормальных колебаниях предпринимались Лоренцем [3], Ритцем [4], Джинсом 5] и Рэлеем 6]. Однако, как мы видели при рассмотрении классической теории колеблющихся тел (гл. 2 и 3), частоты нормальных колебаний обычно не могут быть представлены как разности между парами чисел из сравнительно ограниченного набора. Действительно, несмотря на многочисленные попытки, никому не удавалось найти правдоподобную колеблющуюся систему, частоты нормальных колебаний которой люгут быть выражены таким образом. Другим обескураживающим фактом было большое число спектральных. линий, наблюдаемых даже для таких простых атомов, как атом водорода. Это показывало, что у электронов в атомах возможно большое число различных нормальных колебаний такой вывод находился в противоречии с представлениями о простоте явлений природы. [c.209]

Для большего удобства используется метод импульсного радиолиза, в котором поток ионизирующего излучения длительностью около 1 мксек вызывает образование электронов. Затем исчезновение электрона можно проследить спектрофотометрически, причем спектр поглощепия имеет сильный максимум при 7200 А в воде. Время жизни электрона даже в чистой воде составляет лишь несколько сот микросекунд. Общим видом разложения является реакция (6.149), для которой константа скорости второго порядка равна 2,3-10 л/моль-сек [210]. Так, в радиационной химии преобладающей восстановительной формой в кислом растворе является атом водорода, а в нейтральном илн щелочном растворе будет преобладать гидратированный [c.448]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология