Модели атома. Постулаты Бора.

Представление об атомах как неделимых мельчайших частицах вещества («атомов» неразложимый) возникло еще в античные времена (Демокрит, Эпикур, Лукреций). К началу XVIII в. в работах А. Лавуазье ( , французский химик), М. В. Ломоносова и Д. Дальтона была доказана реальность существования атомов. Однако атомы по-прежнему считались неделимыми. ( гг. до н.э.) Свойства того или иного вещества определяются формой, массой, и прочими характеристиками образующих его атомов.

Основные элементы картины природы Демокрита Все тела состоят из атомов Атомы имеют форму правильных многогранников Физические атомы неделимы Материя состоит из крошечных неделимых частиц - атомов

Все вещества состоят из мельчайших частиц Молекулы находятся в беспрерывном хаотическом движении Существуют однородные и разнородные частицы ( г.г.) Основы молекулярно-кинетической теории

Атом обладает массой Химические реакции- процесс соединения и разъединения атомов Химические элементы состоят из маленьких частиц, называемых атомами Джон Дальтон Английский ученый, впервые предпринявший попытку количественного описания свойств атомов ( г.г.) Количественное описание свойств атома

Джозеф Джон Томсон ( г.г.) Английский ученый, открывший электрон и предложивший достаточно разработанную модель атома Английский ученый, открывший электрон и предложивший достаточно разработанную модель атома Модель атома Томсона (ПУДИНГ С ИЗЮМОМ) Атом - как некоторое положительно заряженное тело с заключёнными внутри него электронами.. Модель не объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость.

( г.г.) Английский ученый, заложивший основы учения о радиоактивности и строении атома Открыл и объяснил радиоактивное превращение химических элементов Сделал вывод о существовании в атоме массивного ядра Открыл альфа и бета- излучение Планетарная модель атома

Альфа-частицы от радиоактивного источника, пройдя через диафрагму, попадают на тонкую фольгу из золота. Она имеет толщину около микрона, т.е. состоит приблизительно из 3000 атомных слоев. При попадании альфа- частицы на экран возникает свечение люминесцентного слоя Опыт Резерфорда

Наблюдения Резерфорда показали Некоторое количество альфа-частиц отклоняется на небольшие углы В атомах есть отрицательные частицы В атоме есть положительные частицы Атом не является сплошным, в нем есть пустоты Большинство альфа-частиц легко проходит через фольгу не отклоняясь

Выводы по результатам опыта: В центре атома находится массивное положительно заряженное ядро, занимающее малый объем атома В центре атома находится массивное положительно заряженное ядро, занимающее малый объем атома Вокруг ядра движутся электроны, масса которых значительно меньше массы ядра Вокруг ядра движутся электроны, масса которых значительно меньше массы ядра Атом электрически нейтрален, т.к. заряд ядра равен модулю суммарного заряда электронов Атом электрически нейтрален, т.к. заряд ядра равен модулю суммарного заряда электронов

Модель атома Резерфорда Электроны Ядро

В результате опыта по рассеянию альфа-частиц: Была доказана несостоятельность модели атома Томсона Выдвинута ядерная модель строения атома Опыт Резерфорда позволил:

Нильс Бор Датский физик Нильс Бор ( ) в 1913 г. обосновал планетарную модель атома Резерфорда. Свои представления об особых свойствах атомов (устойчивости атома и спектральных закономерностей его излучения) Бор сформулировал в виде постулатов.

Постулаты Бора Первый постулат Бора : атомная система может находится только в особых стационарных, или квантовых, состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия E n. В стационарном состоянии атом не излучает. Постулат находится в противоречии с классической механикой ( Энергия движущихся электронов может быть любой ), с электродинамикой Максвелла, т. к. допускает возможность ускоренного движения без излучения электромагнитных волн.

Второй постулат Бора : излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией E k в стационарное состояние с меньшей энергией E n. Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний.

При поглощении света атом переходит из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией, при излучении – из стационарного с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией. Все стационарные состояния, кроме одного, являются стационарными лишь условно. Бесконечно долго каждый атом может находиться лишь в стационарном состоянии с минимальным запасом энергии. Это состояние атома называется основным. Все остальные стационарные состояния атома называются возбужденными. Второй постулат противоречит электродинамике Максвелла, т.к. частота излученного света свидетельствует не об особенностях движения электрона, а лишь об изменении энергии атома.

Поглощение света – процесс, обратный излучению. Атом, поглощая свет, переходит из низших энергетический состояний в высшие. При этом он поглощает излучение той же самой частоты, которую излучает, переходя из высших энергетических состояний в низшие.

После экспериментальных проверок правильности модели атома Резерфорда и принятия постулатов Бора ученым пришлось признать ограниченность применения законов классической физики для микроскопических тел.