Модель атома Резерфорда і Бора

2.2. Модель Бора.

.

Розвиваючи ядерну теорію Резерфорда, учені прийшли до думки, що складна структура лінійчатих спектрів обумовлена коливаннями електронів, що відбуваються усередині атомів. По теорії Резерфорда, кожен електрон обертається навколо ядра, причому сила притягання ядра врівноважується центробіжною силою, що виникає при обертанні електрона. Обертання електрона зовсім аналогічно його швидким коливанням і повинне викликати випромінення електромагнітних хвиль. Тому можна припустити електрон, що повертається випромінює світло визначеної довжини хвилі, що залежить від частоти обертання електрона по орбіті. Але, випромінюючи світло, електрон втрачає частину своєї енергії, в наслідок чого порушується рівновага між ним і ядром; для відновлення рівноваги електрон повинний поступово пересуватися ближче до ядра, причому так само поступово буде змінюватися частота обертання електрона і характер світла, що випускається їм. Зрештою, вичерпавши всю енергію, електрон повинний "упасти" на ядро, і випромінювання світла припиниться. Якби насправді відбувалася така безупинна зміна руху електрона, то і спектр виходив би завжди безупинний, а не з променями визначеної довжини хвилі. Крім того, "падіння" електрона на ядро означало б руйнування атома і припинення його існування. Таким чином, теорія Резерфорда була неспроможна пояснити не тільки закономірності в розподілі

ліній спектра, ні саме існування лінійчатих спектрів. У 1913 р. Н. Бор запропонував теоретичне пояснення моделі атома Резерфорда, засноване на відмові від ряду класичних уявлень, насамперед, на відмові від ствердження про безперервність класичних величин типу енергії і моменту імпульсу. Цим Бор заклав основи квантової теорії. Надалі багато в чому непослідовна модель Бора була замінена строгими законами квантової механіки

2.3. Основні положення квантової механіки

У запропонованій Бором теорії будови атома йому удалося з великим мистецтвом погодити спектральні явища з ядерною моделлю атома, застосувавши до останнього так називану квантову теорію випромінювання, введену в науку німецьким ученим-фізиком Планком. Сутність теорії квантів зводиться до того, що промениста енергія випускається і поглинається не безупинно, як приймалося раніш, а окремими малими, але цілком визначеними порціями - квантами енергії. Запас енергії випромінюючого тіла змінюється стрибками, квант за квантом; дробове число квантів тіло не може ні випускати, ні поглинати. Величина кванта енергії залежить від частоти випромінювання: чим більше частота випромінювання, тим більше величина кванта. Кванти променистої енергії називаються також фотонами.

Планк (Planck) Макс

(1858-1947)

Всі елементи поглинають або випускають випромінення з фіксованими довжинами хвиль. Бор встановив відповідність між лініями атомного спектра і енергіями електронів в атомах. Значення енергій Бор назвав квантовими рівнями. Згідно цієї теорії електрон може перескакувати з одного Е- рівня на другий, випромінюючи або поглинаючи квант енергії.

 Е=Е2-Е1

 Е=h*,

 - відповідає лінія спектра

2.4. Постулати Бора

Застосувавши квантові уявлення до обертання електронів навколо ядра, Бор поклав в основу своєї теорії дуже сміливі припущення, або постулати. Хоча ці постулати і суперечать законам класичної електродинаміки, але вони знаходять своє виправдання в тих разючих результатах, до яких приводять, і в тій цілковитій згоді, що проявляється між теоретичними результатами і величезним числом експериментальних фактів.