30. Линейчатый спектр излучения атомов. Его объяснение в теории Нильса Бора.

Если пропустить солнечный свет через стеклянную призму или дифракционную решетку, то возникнет непрерывный спектр, т.е. в нем присутствуют все длины волн видимого диапазона – от красной до фиолетовой. Виден непрерывный спектр в виде сплошной полосы. При свечении разреженных газов спектр перестает быть непрерывным. В предельном случае спектр становится линейчатым – состоящим из отдельных тонких линий.

Линейчатый спектр, образованный тонкими изолированными разноцветными линиями, называет спектром испускания. Он уникален для каждого химического элемента.

Атомы излучают свет, переходя из возбужденного состояния в основное. Под действием света атомы переходят в возбужденное состояние.

Если через холодный газ пропустить свет с непрерывным спектром, то будет виден спектр поглощения – на фоне непрерывного спектра появятся темные линии.

Постулаты Бора:

• Атом может находиться только в особенных стационарных, или квантовых, состояниях, каждому из которых отвечает определенная энергия. В стационарном состоянии атом не излучает электромагнитных волн.

• Электрон в атоме, не теряя энергии, двигается по определённым дискретным круговым орбитам.

• При переходе электрона с орбиты (энергетический уровень) на орбиту излучается или поглощается квант энергии. При переходе с верхнего уровня на нижний энергия излучается, при переходе с нижнего на верхний — поглощается.

31. Волновые свойства частиц. Гипотеза де-Бройля, её экспериментальное обоснование.

Французский физик Луи де Бройль высказал гипотезу о том, что установленный ранее для фотонов корпускулярно-волновой дуализм присущ всем частицам — электронам, протонам, атомам и так далее, причём количественные соотношения между волновыми и корпускулярными свойствами частиц те же, что и для фотонов. Таким образом, если частица имеет энергию Е и импульс, абсолютное значение которого равно р, то с ней связана волна, частота которой ν=E/h и длина волны λ=h/p, где h — постоянная Планка. Эти волны и получили название волн де Бройля.

Первое подтверждение гипотезы де Бройля было получено в 1927 году в опытах американских физиков К. Дэвиссона и Л. Джермера. Пучок электронов ускорялся в электрическом поле с разностью потенциалов 100—150 В (энергия таких электронов 100—150 эВ, что соответствует 0,1 нм) и падал на кристалл никеля, играющий роль пространственной дифракционной решётки. Было установлено, что электроны дифрагируют на кристалле, причём именно так, как должно быть для волн, длина которых определяется соотношением де Бройля.

32. Электронный микроскоп. Принцип действия, разрешающая способность, применение в медицинских исследованиях.

ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП - прибор, который позволяет получать сильно увеличенное изображение объектов, используя для их освещения электроны.

Действие электронного микроскопа основано на явлении дифракции электронов. В электронном микроскопе роль световых лучей выполняет поток электронов, а линзами являются электрические или электромагнитные поля, собирающие или рассеивающие поток электронов. Действие электронного микроскопа, в отличие от обычного микроскопа, основано на изменении углов рассеивания электронов при прохождении их через объект наблюдения, в зависимости от расположения, плотности, толщины и формы структурных единиц, образующих этот объект. Чем больше толщина или плотность структурной составляющей частицы, тем больше рассеивается электронный пучок и тем темнее получаемое изображение. Разрешающая способность электронных микроскопов значительно выше оптических. Использование электронных лучей, обладающих очень малой длиной волны, дают возможность различать детали изучаемого объекта размерами до 0,2 – 0,5 нм.

Разрешающая способность электронного микроскопа ограничивается, с одной стороны, волновыми свойствами ( дифракцией) электронов, с другой - аберрациями электронных линз. С помощью электронных микроскопов можно добиться значительно больших увеличений ( до 106 раз).

В настоящее время электронная микроскопия нашла наиболее широкое применение в цитологии, микробиологии и вирусологии. При помощи электронной микроскопии изучается внешняя форма объекта, молекулярная организация его поверхности, с помощью метода ультратонких срезов исследуется внутреннее строение объекта.

Электронная микроскопия в сочетании с биохимическими, цитохимическими методами исследования, иммунофлюоресценцией, а также рентгеноструктурным анализом позволяют судить о составе и функции структурных элементов клеток и вирусов.