Постулаты Бора Нильс Бор 1885-1962 Первый постулат Бора : атомная система может находится только в особых стационарных, или квантовых, состояниях, каждому. - презентация

1 Постулаты Бора Нильс Бор 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.

2 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. Второй постулат противоречит электродинамике Максвелла, т. к. частота излученного света свидетельствует не об особенностях движения электрона, а лишь об изменении энергии атома.

3 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.

4 Модель атома водорода по Бору Бор рассматривал простейшие круговые орбиты. - потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром в абсолютной системе единиц. e – модуль заряда электрона, r – расстояние от электрона до ядра. Произвольная постоянная, с точностью до которой определяется потенциальная энергия, принята равной нулю. Wp

5

6 Правило квантования Из первого постулата Бора энергия может принимать только определенное значение E n. Электрон движется по круговой орбите, то mvr – момент импульса в механике - Постоянная Планка. Бор предположил, что произведение модуля импульса на радиус орбиты кратно постоянной Планка.

7 Радиусы орбит Радиусы боровских орбит меняются дискретно с изменением числа n. Значения электронных орбит определяют : Наименьший радиус орбиты : Размеры атома определяются квантовыми законами ( радиус пропорционален квадрату постоянной Планка ). Классическая теория не может объяснить, почему атом имеет размеры порядка см.

8 Энергия стационарных состояний - дискретные ( прерывистые ) значения энергий стационарных состояний атома ( энергетические уровни ).

9 Низшее энергетическое состояние Атом может находится сколь угодно долго. Чтобы ионизировать атом водорода, ему нужно сообщить энергию 13,53 эВ – энергия ионизации. Возбуждающий атом : n=2, 3, 4, … τ = с – время жизни в возбужденном состоянии. За время τ электрон успевает совершить около ста миллионов оборотов вокруг ядра.

10 Излучение света Возможные частоты излучения атома водорода : где - постоянная Ридберга R = ,316 см -1. Теория Бора приводит к количественному согласию с экспериментом для значений частот, излучаемых атомом водорода. Все частоты излучений атома водорода образуют ряд серий, каждому из которых соответствует определенное значение числа n и различные значения k > n.

11 Спектральные серии водорода Серия Лаймана – открыл в 1906 г. Теодор Лайман. Данная серия образуется при переходах электронов с возбуждённых энергетических уровней на первый в спектре излучения и с первого уровня на все остальные при поглощении. Серия Бальмера – открыл в 1885 г. Иоганн Бальмер. Данная серия образуется при переходах электронов с возбужденных энергетических уровней на второй в спектре излучения и со второго уровня на все вышележащие уровни при поглощении. Серия Пашена – открыл в 1908 г. Фридрих Пашен. Данная серия образуется при переходах электронов с возбужденных энергетических уровней на третий в спектре излучения и с третьего уровня на все вышележащие уровни при поглощении.

12