19. Атом водорода. Результаты спектроскопических исследований.

В сер. 18 в обнаружили, что свечение различных пламёнсодерж не только сплошной спектр, но и участки менее интенсивные, с чётко выр линиями.

Бальмер обнаружил, что длины волн оптического спектра водорода можно описать: гдеn=3,4,5…R-постоянная Ридберга=1,10*10⁷м^-1

Хотя ф. Бальмера соответствовала наблюдениям, никто не мог понять причину. Через 30 лет появилась модель атома Резерфорда с ядром и внешними электронами. Согласно класс. теории, система, состоящая из массивного положительного ядра и лёгких отриц заряженных электронов может быть устойчива в том случае, когда электроны находятся в движении. Т. о. атом должен быть подобен миниатюрн атомной системе. Но тогда атомы должны излучать энергию в виде эл.-магн. волн. Поэтому электроны должны были терять энергию движения и приближ к ядру. Однако в атоме этого не происходило. Почему?

Предложение Бора закл. в том, что класс теория просто не применима к электрону, движущегося по орбите вокруг ядра. Одновр Бор предположил, что 2 числа в ф. Бальмерапредст собой две разрешенные орбиты на электроне.

E= -

Означает, что электрон находится в связанных электронных состояниях. Энергия не теряется на перемещения, когда он движется по любой из орбит. Электрон излучает энергию тогда, когда переходит из одной разрешённой орбиты на другую. Причём энергия в точности равна разности Е электронов на эти орбитах.

20. Гипотеза Бора о квантовании момента импульса

Чтобы доказать правильность предположения, что излучение энергии происходит между разрешёнными энергетическими состояниями, Бор попытался вычислить их расстояния.

Первый постулат Бора: в атоме существуют стационарные орбиты, на которых электрон не излучает и не поглощает энергию.

Оказалось, что можно получить ряд дискретных состояний только при условии, что ряд энергии квантуется.

Постулат Бора: из всех возможных орбит электрона r разрешёнными явл только те, для которых момент импульса электрона кратен величине h/2 ,т. е. для кот вып условие mνr = nh/2 где h- постоянная Планка(1,05*10^-34Джс) n=1,2,3… и Бор смог вывести таким образом формулу Бальмера. Поэтому условие Бора для квантования момента импульса: n- главное квантовое число для данного состояния

Пользуясь условием квантования импульса, Бор получил ряд дискретных энергетических состояний. Энергия данного состояния зависит от значения n этого состояния

Второй постулат Бора: излучение или поглощение в виде кванта с энергией hν происходит при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое. Величина этого кванта равна разности энергии состояний с главными квантовыми числами n и n’:

hν =ħw = ∆E_nn’ = E_n – E_n’

Если электрон совершает переход между этими состояниями от n к n’, то длина волны опред след ф.:

Из-за объяснения спектра водорода на основе на половину квантовой модели, на половину классической теории, Бор подвергся суровой критике.