- •Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц.
- •Атомная модель Бора. Постулаты Бора.
- •Атомная модель Бора. Строение энергетических уровней атома. Основное состояние. Энергия ионизации.
- •Атомная модель Бора. Квантование момента импульса, радиуса орбиты и энергии электрона.
- •Опыт Франка и Герца, подтверждающий существование дискретных энергетических уровней атома.
- •Линейчатые спектры излучения и поглощения разреженных газов. Серия Бальмера. Серия Пашена. Серия Лаймана. Обобщенная формула Бальмера.
- •Рентгеновское излучение. Устройство рентгеновской трубки. Спектр рентгеновского излучения. Закон Мозли.
- •Рентгеновское излучение и его получение в рентгеновской трубке. Тормозное рентгеновское излучение, его коротковолновая граница.
- •Поглощение, спонтанное и вынужденное испускание излучения. Вынужденные переходы. Инверсная заселенность уровней и способы ее создания.
- •Строение атомного ядра. Заряд, размер и масса атомного ядра. Капельная и оболочечная модели атомного ядра.
- •1936 Год — Нильс Бор
- •Нуклоны. Понятие о свойствах и природе ядерных сил.
- •Радиоактивный распад. Виды радиоактивных распадов. Закон радиоактивного превращения. Активность. Период полураспада, постоянная распада.
- •Ядерные реакции. Виды и механизмы ядерных реакций. Законы сохранения. Эффективное сечение реакции.
- •Реакции деления. Цепная реакция. Ядерная энергетика.
- •Ионизирующее излучение. Дозиметрия ионизирующих излучений.
- •Физические основы квантовой механики. Принцип соответствия. Принцип причинности. Принцип дополнительности.
- •Принцип неопределенности Гейзенберга. Неопределенность координат и времени. Неопределенность энергии и импульса.
- •Уравнение Шредингера. Волновая функция и ее статистический смысл.
- •Потенциальный порог (потенциальная ступень). Прохождение частицей потенциального барьера конечной высоты. Туннельный эффект.
- •Квантовые числа атома. Моменты импульса атома: орбитальный, спиновый, результирующий.
- •Квантовые числа атома. Принцип запрета Паули. Заполнение оболочек и подоболочек в атоме.
- •Квантово-механическая модель строения атома.
- •Магнитные свойства атома. Орбитальный и спиновый магнитные моменты. Полный магнитный момент. Эффект Зеемана.
- •Энергия молекулы. Колебательные и вращательные уровни. Молекулярные спектры. Комбинационное рассеяние света.
- •Фундаментальные взаимодействия. Элементарные частицы и античастицы.
- •Виды взаимодействий и их объединение в рамках единой теории. Классификация элементарных частиц. Кварки.
Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц.
В свинцовом сосуде с небольшим отверстием (К) находился радиоактивный препарат, испускавший поток альфа-частиц. Они попадали на золотую фольгу (Ф) и, проходя через неё, ударялись о люминесцирующий экран (Э). В местах удара частиц на экране возникали вспышки света, которые наблюдались с помощью микроскопа (М). Вся эта установка помещалась в сосуд, в котором создавался вакуум.
Результаты: большинство альфа-частиц проходило через фольгу почти беспрепятственно, отклоняясь на углы, не превышающие 1-2 градуса; небольшая часть альфа-частиц рассеивалась на углы больше 2 градусов; примерно одна из каждых 20000 альфа-частиц отклонялась на углы в 90 и более градусов (т.е. назад).
Опыты Резерфорда показали, что α-частицы, прошедшие чрез фольгу, то есть через электронную оболочку атомов фольги, встречая на своем пути электроны, практически на них не рассеиваются, так как масса электронов значительно меньше массы альфа-частицы. Рассеиваются только те α-частицы, которые вблизи ядра испытывают резкие отклонения.
Резерфорд показал, что модель Томсона находится в противоречии с его результатами. Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель строения атома. В центре атома находится положительное ядро, вокруг которого вращаются по определенным орбитам электроны. Основная масса атома сосредоточена в ядре. Атом электрически нейтрален - абсолютное значение суммарного заряда электронов ровно положительному заряду ядра.
Атомная модель Бора. Постулаты Бора.
Постулаты Бора:
1. Из бесконечного множества электронных орбит, которые возможны с точки зрения классической механики, реализуются в действительности только некоторые устойчивые стационарные орбиты, подчиняющиеся определённым условия отбора (квантования). Электрон, двигаясь по стационарной орбите, не излучает ЭМВ, хотя и движется с ускорение.
2. ЭМВ испускаются и поглощаются в виде кванта ЭМИ только при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую. Величина кванта излучения равна разности энергий, которые электрон имеет, двигаясь по орбитам.
3. Отбор стационарных орбит – правило квантования Бора: момент импульса электрона, движущегося по стационарной орбите, может принимать только дискретные значения, кратные постоянной Планка. Для круговых орбит правило квантования Бора имеет вид:
Боровская теория водородоподобного атома
П олуклассическая модель атома, предложенная Нильсом Бором в 1913 г. За основу он взял планетарную модель атома, выдвинутую Эрнестом Резерфордом. Однако, с точки зрения классической электродинамики, электрон в модели Резерфорда, двигаясь вокруг ядра, должен был бы излучать энергию непрерывно и очень быстро и, потеряв её, упасть на ядро. Чтобы преодолеть эту проблему, Бор ввёл допущение, суть которого заключается в том, что электроны в атоме могут двигаться только по определённым (стационарным) орбитам, находясь на которых они не излучают энергию, а излучение или поглощение происходит только в момент перехода с одной орбиты на другую. Причём, стационарными являются лишь те орбиты, при движении по которым момент импульса движения электрона равен целому числу постоянных Планка (правило квантования).
Точечный электрон −e и точечное ядро +Ze;
Адиабатическое приближение — ядро неподвижно.