Атомка1

1.Атомные спектры. Комбинационный приницп.

2.Классическая модель атома.Модель Томсона.

оква

3.Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц.

4.Формула Резерфорда.Ядерная модель атома.

5.Теория атома Бора.

8.Опыты Франка и Герца.

6.Водородоподобные атомы по Бору.

7.Уровни энергии атома водорода и способы их возбуждения.

На рисунке 5.5 в соответствии с (5.12) изображен энергетический спектр электрона в атоме водорода. В области положительных энергий энергетический спектр свободного электрона является сплошным спектром. В области отрицательных значений полной энергии энергетический спектр связанного с атомом электрона становится дискретным. Для наглядности на рис. 5.5 каждому возможному значению энергии соответствует энергетический уровень. В стационарном состоянии электрон может находится на одном из этих дискретных энергетических уровней. Переход электрона с одного уровня на другой на этом рисунке может быть изображен соответствующей стрелкой, начало и конец которой указывают энергетические уровни, между которыми происходит переход.

Обычно атом находится в основном состоянии с наименьшим значением энергии, равным . В этом состоянии атома электрон движется по первой стационарной орбите, имеющей минимальный радиус, равный .

      Если атому сообщить дополнительную энергию, то он может перейти в возбужденное состояние (переход 1 на рис. 5.4). Электрон при этом переходит на орбиту большего радиуса. Возбуждение атомов может инициироваться различными способами, например, столкновением атомов газа в хаотическом тепловом движении, пропусканием через газ потока высокоэнергетических частиц (электронов, альфа-частиц и др.) и, наконец, поглощением атомами излучения.

      Если энергия, переданная электрону будет достаточно велика, то электрон может преодолеть силу притяжения к ядру и оторваться от атома. Такой процесс называют ионизацией атома. Из рис. 5.4 видно, что минимальная энергия, необходимая для ионизации атома водорода (переход 2), равна

     Это значение хорошо согласуется с экспериментальными данными для энергии ионизации атома водорода.

Возбуждение атома водорода происходит при нагревании, электроразряде, поглощении света и т. д., причём в любом случае атом водорода поглощает определённые порции — кванты энергии, соответствующие разности энергетических уровней электронов. 

9.Эффект Комптона.

10.Гипотеза Луи-де-Бройля

11.Свойства волн де Бройля

14.Соотношение неопределенности.

13.Вероятностная интерпретация волновой функции.

квадрат модуля  есть плотность вероятности обнаружить частицу в точке пространства  в момент времени . Таким образом, квантовая механика (даже для одной частицы) является вероятностной теорией, в которой принцип причинности отличается от соответствующего лапласовского принципа причинности в классической механике. В своей статье 1926 г. Борн так сформулировал основную особенность квантовой теории: «Движение частицы следует вероятностным законам, сама же вероятность распространяется в соответствии с законом причинности».

 Указанная вероятностная интерпретация волновой функции – один из основных постулатов квантовой теории, который подтвержден всей совокупностью проведенных экспериментов. Покажем, что из УШ вытекает закон сохранения вероятности. Запишем уравнения для   и комплексно сопряженной к ней функции :

Умножив первое уравнение на , а второе на , вычтем одно из другого. Получим

.

Введем плотность  и поток вероятности :

В результате находим уравнение непрерывности (ср. с электродинамикой, ч. 1 курса):

. Проинтегрировав его по объему , ограниченному замкнутой поверхностью , получим интегральный закон сохранения вероятности:

.

Удалив  в бесконечность, в предположении, что

,

получим

,

или

.

Для физически реализуемых состояний всегда можно выбрать такую нормировку волновой функции, что

.

Это соотношение означает, что вероятность обнаружить частицу во всем пространстве равна единице, как и должно быть.

 Замечание. Плотность  и поток вероятности инвариантны относительно преобразования фазы волновой функции:

Функции и отвечают одному и тому же состоянию.

12.Волновая функция электрона.

15.Ядерная модель атома.