Analiza spektrale rrezatimi i emetuar nga atomet jep informacion të gjerë për strukturën dhe vetitë e tyre. Emetimi i vërejtur zakonisht i dritës nga gazet e nxehta monotomike (ose avujt me densitet të ulët) ose kur shkarkimi elektrik në gazra.
Spektri i emetimit të atomeve përbëhet nga linja individuale diskrete, të cilat karakterizohen nga gjatësia e valës ose frekuenca v = c/X. Së bashku me spektrat e emetimit, ekzistojnë spektrat e përthithjes, të cilat vërehen kur rrezatimi me një spektër të vazhdueshëm (drita "e bardhë") kalon përmes avujve të ftohtë. Linjat e absorbimit karakterizohen me të njëjtën gjatësi vale si linjat e emetimit. Prandaj ata thonë se linjat e emetimit dhe të absorbimit të atomeve reciprokisht e kthyeshme ( Kirchhoff, 1859).
Në spektroskopi, është më i përshtatshëm të përdoret jo gjatësia e valës së rrezatimit, por reciproke v = l/X, e cila quhet numri i valës spektroskopike, ose thjesht numër valësh (Stony, 1871). Kjo vlerë tregon se sa gjatësi vale përshtaten për njësi gjatësi.
Duke përdorur të dhëna eksperimentale, fizikani zviceran Ritz në vitin 1908 gjeti një rregull empirik të quajtur parimi i kombinimit , sipas të cilit ekziston një sistem termat spektralë, ose thjesht kushtet, T f Dhe T, ndryshimi ndërmjet të cilit përcakton numrin e valës spektroskopike të një linje të caktuar spektrale:
Termat konsiderohen pozitive. Vlera e tyre duhet të ulet me rritjen e numrit P(dhe l,). Meqenëse numri i linjave të emetimit është i pafund, numri i termave është gjithashtu i pafund. Le të rregullojmë një numër të plotë P. Nëse e konsiderojmë numrin n si një variabël me vlerat n+ 1, n + 2, n + 3,..., atëherë, sipas formulës (1.8), lind një seri numrash, të cilët korrespondojnë me një sistem të linjat spektrale të quajtura seri spektrale. Një seri spektrale është një grup linjash spektrale të vendosura në një sekuencë të caktuar të rregullt, dhe intensiteti i të cilave gjithashtu ndryshon sipas një ligji të caktuar. Në l,-o term T-> 0. Numri përkatës i valës v n = T p thirrur kufiri i kësaj serie. Kur i afrohemi kufirit, linjat spektrale bëhen më të dendura, d.m.th., ndryshimi në gjatësitë e valëve midis tyre tenton në zero. Intensiteti i linjave gjithashtu zvogëlohet. Vijon kufiri i serisë spektri i vazhdueshëm. Tërësia e të gjitha serive spektrale formon spektrin e atomit në shqyrtim.
Parimi i kombinimit (1.8) gjithashtu ka një formë të ndryshme. Nëse yaya =T-T Dhe y = T-T - numra valorë me dy spektra
LL| P L| PP 2 P *
vijat tral të së njëjtës seri të disa atomeve, atëherë ndryshimi i këtyre numrave të valëve (për l, > l 2):
paraqet numrin e valës së një linje spektrale të disa serive të tjera të të njëjtit atom. Në të njëjtën kohë, jo çdo linjë e mundshme e kombinimit vërehet në të vërtetë në eksperiment.
Parimi i kombinimit ishte plotësisht i pakuptueshëm në një kohë dhe u konsiderua një lojë argëtuese numrat. Vetëm Niels Bohr në 1913 pa në këtë "lojë" një manifestim të thellë modelet e brendshme atom. Për shumicën e atomeve shprehjet analitike i panjohur për terma. Formulat e përafërta u zgjodhën duke analizuar të dhënat eksperimentale. Për atomin e hidrogjenit, formula të tilla rezultuan të sakta. Në 1885, Balmer tregoi se gjatësitë e valëve të katër vijave të dukshme të vëzhguara në spektrin e atomit të hidrogjenit janë
H Q, Нр, Н у, H ft (Fig. 1.6), të cilat u matën për herë të parë nga Angstrom (1868), me në një masë të madhe saktësia mund të llogaritet duke përdorur formulën
ku numri l = 3,4, 5, 6,.... Konstante B= 3645.6-10 u përcaktua në mënyrë empirike 8 cm. Për numrin e valës, formula vijon nga (1.10)
Ku R- konstante empirike Rydberg (1890), R = 4/B. Për atomin e hidrogjenit konstanta e Rydberg është e barabartë me
Nga formula (1.11) është e qartë se termi për atomin e hidrogjenit ka një shprehje të thjeshtë:
Rrjedhimisht, për numrat valorë të serisë spektrale të atomit të hidrogjenit, formula e përgjithësuar e Balterit:
Kjo formulë përshkruan saktë serinë spektrale të atomit të hidrogjenit të zbuluar në eksperiment:
Seria Balter(l = 2, l, = 3, 4, 5, ...) - në pjesët e dukshme dhe afër ultravjollcë të spektrit X = (6562...3646)* 10" 8 cm:
Seriali Lyman(1914) (l = 1, l, = 2, 3, 4, ...) - në pjesën ultravjollcë të spektrit A = (1216...913)-10“ 8 cm:
Seriali Paschen(1908) (l = 3, l, =4, 5, 6,...) - në pjesën infra të kuqe të spektrit X = 1,88 ... 0,82 mikron:
seri Brackett(1922) (l = 4, l, = 5, 6, 7, ...) - në pjesën e largët infra të kuqe të spektrit X. = 4,05 ... 1,46 mikron:
Seria Pfund(1924) (l = 5, l, =6, 7, 8,...) - në pjesën e largët infra të kuqe të spektrit X = 7,5 ... 2,28 mikron:
Seriali Humphrey(1952) (l = 6, l, = 7, 8,...) - në pjesën e largët infra të kuqe të spektrit X = 12.5...3.3 μm:
Kufiri i secilës seri përcaktohet nga l, vija kryesore e kësaj serie.
1. Gjeni gjatësitë valore kufizuese të serisë spektrale të atomit të hidrogjenit.
Përgjigju. X t = n 1 /R. f/
2. Përcaktoni linjat kryesore të serisë spektrale.
Përgjigju. X^ =l 2 (l + 1) 2 /i (2l + 1).
3. Përcaktoni gjatësitë e valëve kufizuese ndërmjet të cilave ndodhen vijat spektrale të serisë Balmer.
PËRGJIGJE: Xf = 3647-10" 8 cm, X^ = 6565-10' 8 cm.
4. Përcaktoni spektrin klasik të atomit të hidrogjenit.
Zgjidhje. Një elektron së bashku me një bërthamë mund të konsiderohet si dipol elektrik, vektori i rrezes së të cilit ndryshon periodikisht. Projeksionet e vektorit të rrezes së elektronit mbi boshtet karteziane janë gjithashtu funksionet periodike, të cilat, në përgjithësi, mund të përfaqësohen si seri
Furier: *(/)= ^2 , y(t)= I^e^ , ku A s, B s- konstante;
co është frekuenca e rrotullimit të elektroneve rreth bërthamës, e përcaktuar nga ligji i tretë i Keplerit. Mesatarja gjatë periudhës 7'=2l/o) intensiteti i rrezatimit dipol
përcaktohet nga formula: I =----(x 2 +y 2 ku x 2 = - G dtx2. Nga këtu mezi
6L? 0 C 3 V > T.J.
goditjet: / = ---((/I 2 + 5 2)w 4 + (l 2 + B)(2В)(3ш) 4 +...) E keqja 0 s 3
Kështu, spektri përmban frekuencën o dhe harmonikat e saj 2o), 30,... dhe përfaqëson një seri vija të barabarta. Kjo bie ndesh me eksperimentin.
Studimi i spektrave të rrezatimit luajti një rol të madh në kuptimin e strukturës së atomeve. Para së gjithash, kjo ka të bëjë me spektrat e shkaktuar nga emetimi i atomeve që nuk ndërveprojnë me njëri-tjetrin. Këto spektra përbëhen nga vija individuale të ngushta spektrale dhe quhen spektra vijash.
Prania e shumë linjave spektrale tregon kompleksitetin strukturën e brendshme atom. Duke studiuar spektrat atomike shërbeu si çelësi i dijes strukturën e brendshme atomet. Para së gjithash, u vu re se linjat spektrale nuk janë të vendosura rastësisht, por formojnë një seri vijash. Duke studiuar spektri i linjës hidrogjeni atomik, Balmer (1885) vendosi një model të caktuar. Për disa linja, frekuencat përkatëse mund të përfaqësohen në shënimin modern si më poshtë:
Ku w- frekuenca ciklike që korrespondon me secilën linjë spektrale ( w = 2πc/l), R- quhet një konstante Rydberg konstante :
R=2,07×10 16 s -1. (2.2)
Formula (2.1) quhet formula Balmera, dhe seria përkatëse e vijave spektrale - Fig. 2.1 - seria Balmer (Fig. 2.1). Linjat kryesore të kësaj serie janë në pjesën e dukshme të spektrit.
Studimet e mëtejshme të spektrit të hidrogjenit atomik treguan se ka edhe disa seri të tjera.
Në pjesën ultravjollcë të spektrit - Seriali Lyman:
(2.3)
dhe në pjesën infra të kuqe të spektrit - Seriali Paschen:
(2.4)
Të gjitha këto seri mund të përfaqësohen në formë formula e përgjithësuar e Balmerit:
(2.5)
ku është një numër konstant për secilën seri: . Për serialin Lyman, n 0 = 1, për seritë Balmera etj Për një të dhënë n 0 numër n pranon të gjitha vlerat e numrave të plotë duke filluar nga n 0 + 1.
Gjatësia maksimale seritë e valëve Lyman(3.12.3) përgjigjet n= 2, kjo është l maksimumi = 2 ps/w min = 8 Me/3R= 121,6 nm. Përkatëse vijë spektrale quhet linja e rezonancës së hidrogjenit.
Me rritjen n frekuenca e linjave në secilën seri priret në një vlerë kufizuese, e cila quhet kufiri i serisë (Fig. 2.1). Përtej kufirit të serisë, spektri nuk përfundon, por bëhet i vazhdueshëm. Kjo është e natyrshme jo vetëm në të gjitha seritë e hidrogjenit, por edhe në atomet e elementeve të tjerë.
Kështu, seria Balmer me interes për ne qëndron në diapazonin spektral nga 365 nm në 656 nm, d.m.th., në të vërtetë, të gjitha linjat e tij kryesore janë të vendosura në rajonin e dukshëm të spektrit.
Eksperimentet e Rutherford. Modeli bërthamor atom.
Rrezatimi valët elektromagnetike e mundur me lëvizje të përshpejtuar të ngarkesave. Atomi në tërësi është elektrikisht neutral. Nga ana tjetër, dihet se atomi përmban elektrone të ngarkuar negativisht. Prandaj, duhet të përmbajë edhe grimca të ngarkuara pozitivisht.
Modeli i pranuar aktualisht i atomit u propozua nga Rutherford, bazuar në rezultatet e eksperimenteve të tij mbi shpërndarjen e grimcave.
Në këto eksperimente, fletë metalike shumë e hollë ari u rrezatua me një rreze − grimcash me mjaft energji e madhe. -grimcat janë një nga llojet e grimcave të emetuara nga substanca të caktuara kur zbërthimi radioaktiv. Në atë kohë, masa e grimcës () dhe e saj ngarkesë pozitive, e barabartë me dyfishin ngarkesë elementare(moduli i ngarkimit të elektronit). Duke kaluar nëpër fletë metalike, grimcat u shpërndanë nga atomet e substancës, d.m.th. devijuar nga një kënd nga drejtimi fillestar. Regjistrimi i grimcave të shpërndara u krye nga ndezjet e dritës që ndodhën kur ato goditën një ekran të veshur me sulfur zinku.
Si rezultat i eksperimenteve, rezultoi se pothuajse të gjitha grimcat kaluan nëpër fletë metalike, duke devijuar shumë pak. kënde të mëdha. Megjithatë kishte një sasi të vogël të-grimca që u devijuan në kënde shumë të mëdha (pothuajse deri në 180). Pas analizimit të rezultateve eksperimentale, Rutherford arriti në përfundimin se një devijim kaq i fortë i - grimcave është i mundur kur ato ndërveprojnë me pjesën e ngarkuar pozitivisht të atomit, në të cilën është përqendruar pjesa më e madhe e tij.
Dimensionet e kësaj pjese mund të vlerësohen nëse supozojmë se grimca − hidhet mbrapsht në drejtim të kundërt pas një “përplasjeje kokë më kokë elastike” me një pjesë të atomit të ngarkuar pozitivisht. Për ta bërë këtë, ne duhet të barazojmë energjia kinetike−grimca të energji potenciale ndërveprimi i tij me këtë pjesë të atomit në momentin që grimca ndalon:
, (2.6)
Ku V- shpejtësia e grimcave, 2e - akuza e saj, Ze - ngarkesa e pjesës pozitive të atomit është distanca minimale në të cilën një grimcë mund t'i afrohet pjesës pozitive të atomit (në fizika atomikeËshtë zakon të përdoret sistemi Gaussian i njësive). Duke vënë në këtë barazi Z= 79 (ari), V=10 , =4 1,66 10 g = 6,6 10 g, marrim
Le të kujtojmë se kur studiojmë vetitë e gazeve duke përdorur metoda teoria kinetike, mund të përcaktohen madhësitë e atomeve. Madhësitë e gjetura në këtë mënyrë për të gjithë atomet janë të rendit 10 cm Kështu, madhësia e pjesës pozitive të atomit rezultoi të jetë disa renditje të madhësisë madhësi më të vogël atom.
Bazuar në këto vlerësime, Rutherford propozoi modeli bërthamor (ose planetar) i atomit. E gjithë ngarkesa pozitive dhe pothuajse e gjithë masa e atomit janë të përqendruara në të bërthamë, madhësia e të cilit është ≈ 10 cm, është e papërfillshme në krahasim me madhësinë e një atomi. Elektronet lëvizin rreth bërthamës, duke zënë një zonë të madhe në krahasim me bërthamën me një madhësi lineare të rendit 10 cm.
Megjithatë, nëse e pranojmë këtë model, bëhet e paqartë pse elektronet nuk bien në bërthamë. Midis elektronit dhe bërthamës ekziston vetëm Forca e Kulonit tërheqje. Prandaj, elektroni nuk mund të jetë në qetësi. Duhet të lëvizë rreth bërthamës. Por në këtë rast, sipas ligjeve fizikës klasike, duhet të rrezatojë dhe në të gjitha frekuencat, gjë që bie ndesh me përvojën. Duke humbur energjinë, elektroni duhet të bjerë në bërthamë (atomi do të emetohet). Vlerësimet kanë treguar se e gjithë energjia e tij do të emetohet në një kohë prej rreth 10 s. Kjo do të jetë "jeta" e atomit.
Postulatet e Bohr-it.
Paqëndrueshmëri absolute model planetar Rutherford dhe në të njëjtën kohë rregullsia e mahnitshme e spektrave atomike, dhe në veçanti diskretiteti i tyre, e çuan fizikanin danez N. Bohr në nevojën për të formuluar (1913) dy postulatet më të rëndësishme fizika kuantike:
1. Kanaçe atomi kohe e gjate të jetë vetëm në disa, të ashtuquajturat gjendjet stacionare, të cilat karakterizohen vlera diskrete energji E 1 , E 2 , E 3, ... Në këto shtete, në kundërshtim me elektrodinamika klasike, atomi nuk rrezaton.
2. Kur një atom kalon nga një gjendje stacionare me energji më të lartë E 2 në një gjendje të palëvizshme me energji më të ulët E 1 emetohet një kuant drite (fotoni) me energji ћw:
(2.7)
E njëjta marrëdhënie vlen edhe në rastin e përthithjes, kur një foton incident transferon një atom nga një nivel më i ulët energjie E 1 deri më lart E 2, dhe ai vetë zhduket.
Marrëdhënia (2.7) quhet rregulli i frekuencës së Bohr-it. Vini re se atomik kalon në më të lartë nivelet e energjisë mund të shkaktohet edhe nga përplasjet me atome të tjera.
Kështu, atomi lëviz nga një gjendje e palëvizshme në tjetrën me kërcime (ato quhen kuantike).Çfarë ndodh me atomin gjatë procesit të tranzicionit mbetet një pyetje e hapur në teorinë e Bohr-it.
Eksperimentet e Frank dhe Hertz.
Këto eksperimente u kryen në vitin 1913. dhënë provë e drejtpërdrejtë diskretiteti i gjendjeve atomike. Ideja e eksperimenteve është si më poshtë. Gjatë përplasjeve joelastike të një elektroni me një atom, energjia transferohet nga elektroni në atom. Nëse energjia e brendshme e një atomi ndryshon vazhdimisht, atëherë çdo pjesë e energjisë mund të transferohet në atom. Nëse gjendjet e një atomi janë diskrete, atëherë energjia e tij e brendshme kur përplaset me një elektron gjithashtu duhet të ndryshojë
në mënyrë diskrete - në vlera të barabarta me ndryshimin në energjinë e brendshme të atomit në gjendje të palëvizshme.
Prandaj, kur përplasje joelastike Një elektron mund të transferojë vetëm pjesë të caktuara të energjisë në një atom. Duke i matur ato, është e mundur të përcaktohen vlerat e energjive të brendshme gjendjet stacionare atom.
Kjo do të testohej eksperimentalisht duke përdorur një instalim, diagrami i të cilit është paraqitur në Fig. 2.2. Në një cilindër me avull merkuri nën presion prej rreth 1 mmHg. ("130 Pa) kishte tre elektroda: TE- katodë, ME- rrjetë dhe A- anodë.
Elektronet e emetuara për shkak të emetimit termionik nga katoda e nxehtë u përshpejtuan nga diferenca potenciale V ndërmjet katodës dhe rrjetës. Madhësia V mund të ndryshohet pa probleme. Një fushë e dobët ngadalësuese me një diferencë potenciale prej rreth 0.5 V u krijua midis rrjetit dhe anodës.
Kështu, nëse një elektron kalon nëpër rrjet me një energji më të vogël se 0,5 eV, atëherë ai nuk do të arrijë në anodë. Vetëm ato elektrone, energjia e të cilëve kur kalojnë nëpër rrjet është më e madhe se 0,5 eV do të arrijnë në anodë, duke formuar një rrymë anode I, në dispozicion për matje. Fig.2.3
Në eksperimentet, u studiua varësia e rrymës së anodës I(matur me galvanometër G) nga tensioni përshpejtues V(matur me voltmetër V). Rezultatet e fituara janë paraqitur në grafikun në Fig. 2.3. Maksimumi korrespondon me vlerat e energjisë
E 1 = 4,9 eV, E 2 = 2E 1 , E 3 = 3E 1, etj.
Kjo lloj lakore shpjegohet me faktin se atomet në fakt mund të thithin vetëm pjesë diskrete të energjisë të barabarta me 4.9 eV.
Kur energjia e elektroneve është më e vogël se 4.9 eV, përplasjet e tyre me atomet e merkurit mund të jenë vetëm elastike(pa ndryshim energjia e brendshme atomet), dhe elektronet arrijnë në rrjet me energji të mjaftueshme për të kapërcyer diferencën e potencialit të frenimit midis rrjetit dhe anodës. Kur bën tensioni përshpejtues V bëhet e barabartë me 4.9 eV, elektronet fillojnë të përjetojnë pranë rrjetit joelastike përplasjet, duke i dhënë të gjithë energjinë atomeve të merkurit dhe nuk do të jetë më në gjendje të kapërcejë diferencën e potencialit të frenimit në hapësirën pas rrjetit. Pra, te anoda A Vetëm ato elektrone që nuk kanë përjetuar një përplasje joelastike mund të hyjnë. Prandaj, duke u nisur nga një tension përshpejtues prej 4.9 NË rryma e anodës I do të ulet.
Në rritje të mëtejshme Tensioni i përshpejtimit, një numër i mjaftueshëm elektronesh pas një përplasjeje joelastike arrijnë të marrin energjinë e nevojshme për të kapërcyer fushën e frenimit pas rrjetit. Fillon një rritje e re e rrymës I. Kur tensioni i përshpejtimit rritet në 9.8 NË, elektronet pas një përplasjeje joelastike (përafërsisht në gjysmë të rrugës, kur arrijnë të fitojnë energji 4.9 eV) arrijnë në rrjet me një energji prej 4.9 eV, e mjaftueshme për përplasjen e dytë joelastike. Gjatë përplasjes së dytë joelastike, elektronet humbasin të gjithë energjinë e tyre dhe nuk arrijnë në anodë. Prandaj, rryma e anodës I fillon të ulet sërish (maksimumi i dytë në grafik). Maksimat e mëvonshme shpjegohen në mënyrë të ngjashme.
Nga rezultatet eksperimentale rezulton se ndryshimi midis energjive të brendshme të gjendjes bazë të një atomi të merkurit dhe gjendjes më të afërt të ngacmuar është 4.9 eV, që vërteton diskretin e energjisë së brendshme të atomit.
Eksperimente të ngjashme u kryen më pas me atome të gazrave të tjerë. Dhe për to u morën dallime karakteristike të potencialit, ato quhen potenciale rezonance ose potenciale të ngacmimit të parë. Potenciali i rezonancës korrespondon me kalimin e një atomi nga gjendja bazë (me energji minimale) në atë të ngacmuar më të afërt. Një teknikë më e avancuar u përdor për të zbuluar gjendjet më të larta të ngacmuara, por parimi i studimit mbeti i njëjtë.
Pra, të gjitha eksperimentet e këtij lloji çojnë në përfundimin se gjendjet e atomeve ndryshojnë vetëm në mënyrë diskrete. Eksperimentet e Frank dhe Hertz konfirmojnë gjithashtu postulatin e dytë të Bohr - rregullin e frekuencave. Rezulton se kur voltazhi i përshpejtimit arrin 4.9 NË Avulli i merkurit fillon të lëshojë rrezatimi ultravjollcë me një gjatësi vale 253.7 nm. Ky rrezatim shoqërohet me kalimin e atomeve të merkurit nga gjendja e parë e ngacmuar në gjendjen bazë. Në të vërtetë, nga kushti (2.7) rrjedh se
Ky rezultat përputhet mirë me matjet e mëparshme.
Informacione të lidhura.
NË kushte normale atomet nuk emetojnë (si në një gjendje të palëvizshme). Për të shkaktuar rrezatim të atomeve, është e nevojshme të rritet energjia e tyre e brendshme. Spektrat e atomeve të izoluara janë të kufizuara.
Për më tepër, linjat në spektrin e një atomi, përfshirë atomin e hidrogjenit, nuk janë të vendosura rastësisht, por kombinohen në grupe, të cilat quhen seri spektrale. Formula, përcaktoni vlerën e gjatësisë valore në secilën nga seritë: ν=1/λ=R(1/n 2 – 1/m 2). n=n+1, n+2,.. λ=1,2,3,… (skedar serial) R=1.092*10m -1 postim Rydberg. NË rast i përgjithshëm shkruani 1/λ=Rz 2 (1/n 2 – 1/m 2).
Energjia e fotonit të mëparshëm nga niveli n në m: hv=E m -E n =(hz 2 me 4 /(4πε 0) 2 2ħ 2)(1/n 2 -1/m 2).
Seria Lymon – ν=1/λ=R(1/1 – 1/n 2), n=2,3,4...,në rajonin UV.
Seria Balmer – ν=1/λ=R(1/2 2 – 1/n 2), n=3,4,5… rajon i dukshëm dhe afër UV. Seritë Paschen – ν=1/λ=R(1/3 2 – 1/n 2), n=4,5,6…, rajoni infra të kuqe. Emitohet në valët UV të dukshme dhe afër. Të gjitha seritë e tjera shtrihen në rajonin IR të dritës.
Postulatet e Bohr-it. Modeli atomik i Bohr-it.
Përpjekja e parë për të formuluar ligjet që rregullojnë lëvizjen e elektroneve në një atom u bë nga Bohr, bazuar në idetë se atomi është një sistem i qëndrueshëm dhe se energjia që një atom mund të emetojë ose thithë është kuantike. 1) Për të eliminuar pengesën e parë të modelit Resenford, ai supozoi se nga e gjithë shumëllojshmëria e orbitave që pasojnë nga ekuacioni (1), jo të gjitha, por vetëm disa orbita të qëndrueshme, të cilat ai i quajti të palëvizshme, realizohen në natyrë. dhe, duke qenë në të cilën atomi nuk lëshon ose thith energji. Orbitat e palëvizshme korrespondojnë me gjendjet e qëndrueshme të atomit, dhe energjitë që zotëron atomi në këto gjendje formohen seri diskrete vlerat: E1, E2, E3…,En. Duke ecur përpara orbitë e palëvizshme elektroni fiton një moment këndor që është shumëfish i konstantës kuantike të reduktuar
h(c); m (indeksi e) * v (ind. e) r = n h (c) (1), h (c) = n/2π, n=1,2,3... D.m.th. kur lëviz nga orbita në orbitë, ajo ndryshon në pjesë që janë shumëfish të h (c).
(1) - Rregulli i kontigimit të Bohr-it ose rregulli për zgjedhjen e orbitave të palëvizshme.
2) Për të eliminuar kontradiktën e dytë të modelit Rusenford, Bohr supozoi se rrezatimi ose thithja e energjisë nga një atom ndodh kur atomi kalon nga një gjendje e palëvizshme në tjetrën. Me çdo tranzicion të tillë, emetohet një sasi energjie, e barabartë me diferencën energjitë e trupave të gjendjeve të palëvizshme, ndërmjet të cilave ndodh një kërcim kuantik i elektronit, hν=En – Em (2) (n>m, rrezatim, n 2 postulate: 1) Një atom ka gjendje të qëndrueshme ose të palëvizshme, dhe energjia e atomeve në këtë gjendje formon një seri diskrete vlerash (postulati i vlerave stacionare) E1, E2, E3…En. 2) Çdo rrezatim ose thithje e energjisë duhet të korrespondojë me kalimin e një atomi nga një gjendje e palëvizshme në tjetrën. Me çdo kalim të tillë emetohet rrezatim monokromatik, frekuenca e të cilit përcaktohet nga ν=(En – Em)/h(в) (rregulli i frekuencës së Bohr-it). Modeli atomik i Bohr-it. 1913. Bohr pranoi postulatet e reja të mekanikës kuantike, sipas të cilave, në nivelin nënatomik, energjia emetohet ekskluzivisht në pjesë, të cilat quhen "kuante". Bohr e çoi teorinë kuantike një hap më tej dhe e zbatoi atë në gjendjen e elektroneve në orbitat atomike. Duke folur shkencërisht, ai propozoi që momenti këndor i elektronit të kuantizohet. Ai më tej tregoi se në këtë rast elektroni nuk mund të jetë në një distancë arbitrare nga bërthama atomike, por mund të jetë vetëm në një numër orbitash fikse, të quajtura "orbita të lejuara". Elektronet në orbita të tilla nuk mund të lëshojnë valë elektromagnetike me intensitet dhe frekuencë arbitrare, përndryshe ata me shumë gjasa do të duhet të lëvizin në një orbitë më të ulët dhe të pazgjidhur. Kjo është arsyeja pse ata qëndrojnë në orbitën e tyre më të lartë, si një aeroplan në aeroportin e tij të nisjes kur aeroporti i destinacionit është i mbyllur për shkak të motit të keq. Megjithatë, elektronet mund të lëvizin në një orbitë tjetër të lejuar. Ashtu si shumica e fenomeneve në botën e mekanikës kuantike, ky proces nuk është aq i lehtë për t'u vizualizuar. Elektroni thjesht zhduket nga një orbitë dhe materializohet në një tjetër, pa kaluar hapësirën midis tyre. Ky efekt u quajt një "kërcim kuantik" ose "kërcim kuantik". Prandaj, në figurën e atomit të Bohr-it, elektronet lëvizin lart e poshtë orbitave në kërcime diskrete - nga një orbitë e lejuar në tjetrën, ashtu si ne ngjitemi e zbresim shkallët e një shkalle. Çdo kërcim shoqërohet domosdoshmërisht me emetimin ose thithjen e një sasie energjie të rrezatimit elektromagnetik, të cilin ne e quajmë foton. Rrezatimi i atomeve që nuk ndërveprojnë me njëri-tjetrin përbëhet nga linja spektrale individuale. Në përputhje me këtë, spektri i emetimit të atomeve quhet linjë. Në Fig. Figura 12.1 tregon spektrin e emetimit të avullit të merkurit. Spektrat e atomeve të tjerë kanë të njëjtin karakter. Studimi i spektrave atomike shërbeu si çelësi për të kuptuar strukturën e atomeve. Para së gjithash, u vu re se linjat në spektrat e atomeve nuk janë të vendosura rastësisht, por janë të kombinuara në grupe ose, siç quhen, seri linjash. Kjo zbulohet më qartë në spektrin e atomit më të thjeshtë - hidrogjenit. Në Fig. Figura 12.2 tregon një pjesë të spektrit të hidrogjenit atomik në rajonin e dukshëm dhe afër ultravjollcës. Simbolet tregojnë vija të dukshme, që tregojnë kufirin e serisë (shih më poshtë). Është e qartë se linjat janë rregulluar në një rend të caktuar. Distanca midis vijave zvogëlohet natyrshëm ndërsa kalojmë nga valët më të gjata në ato më të shkurtra. Fizikani zviceran Balmer (1885) zbuloi se gjatësitë valore të kësaj serie linjash hidrogjeni mund të përfaqësoheshin me saktësi nga formula ku është një konstante, është një numër i plotë që merr vlerat 3, 4, 5, etj. Nëse kalojmë nga gjatësia e valës në frekuencë në (12.1), marrim formulën ku është një konstante e quajtur konstanta Rydberg sipas spektroskopistit suedez. Është e barabartë Formula (12.2) quhet formula Balmer, dhe seria përkatëse e linjave spektrale të atomit të hidrogjenit quhet seria Balmer. Studimet e mëtejshme treguan se ka disa seri të tjera në spektrin e hidrogjenit. Në pjesën ultravjollcë të spektrit është seria Lyman. Seritë e mbetura shtrihen në rajonin infra të kuqe. Linjat e këtyre serive mund të paraqiten në formën e formulave të ngjashme me (12.2): Frekuencat e të gjitha linjave në spektrin e një atomi hidrogjeni mund të përfaqësohen me një formulë: ku ka vlerën 1 për serinë Lyman, 2 për serinë Balmer etj. Duke pasur parasysh një numër, numri merr të gjitha vlerat e plota, duke filluar me Shprehjen (12.4) quhet formula e përgjithësuar e Balmerit. Me rritjen e frekuencës së linjës në çdo seri, ajo tenton në një vlerë kufizuese e cila quhet kufiri i serisë (në Fig. 12.2 simboli shënon kufirin e serisë Balmer). Spektrat atomike, spektrat optike, që rezultojnë nga emetimi ose thithja e dritës (valët elektromagnetike) nga atome të lira ose të lidhura dobët; Në veçanti, gazrat dhe avujt monoatomikë kanë spektra të tillë. Spektrat atomike lindin gjatë tranzicionit midis niveleve të energjisë së elektroneve të jashtme të një atomi dhe vërehen në rajonet e dukshme, ultravjollcë dhe afër infra të kuqe. Spektrat atomike vërehen në formën e vijave me ngjyra të ndezura kur gazrat ose avujt shkëlqejnë në një hark elektrik ose shkarkim (spektrat e emetimit) dhe në formën e vijave të errëta (spektrat e absorbimit). Konstanta Rydberg është një sasi e prezantuar nga Rydberg që përfshihet në ekuacionin për nivelet e energjisë dhe linjat spektrale. Konstanta Rydberg shënohet si R. R = 13.606 eV. Në sistemin SI, domethënë, R = 2,067 × 1016 s−1. Fundi i punës - Kjo temë i përket seksionit: Hipoteza e De Broglie dhe lidhja e saj me postulatet e Bohr-it kuptimi fizik i ekuacionit të Shrodingerit.. reaksionet termonukleare.. reaksionet termonukleare reaksionet bërthamore ndërmjet bërthamave të lehta atomike që ndodhin në temperatura shumë të larta.. Nëse keni nevojë për materiale shtesë për këtë temë, ose nuk keni gjetur atë që po kërkoni, ju rekomandojmë të përdorni kërkimin në bazën e të dhënave tona të veprave: Nëse ky material ishte i dobishëm për ju, mund ta ruani në faqen tuaj në rrjetet sociale: Modelet e strukturës atomike. Modeli i Rutherford Postulatet e Bohr-it. Teoria elementare e strukturës së atomit të hidrogjenit dhe joneve të ngjashme me hidrogjenin (sipas Bohr) ekuacioni i Shrodingerit. Kuptimi fizik i ekuacionit të Shrodingerit Lidhja e pasigurisë së Heisenberg. Përshkrimi i lëvizjes në mekanikën kuantike Vetitë e funksionit valor. Kuantizimi Numrat kuantikë. Rrotullimi Karakteristikat e bërthamës atomike Radioaktiviteti Reaksionet zinxhir bërthamore Grimcat elementare dhe vetitë e tyre. Sistematika e grimcave elementare Ndërveprimet themelore dhe karakteristikat e tyre 
Bazat e fizikës atomike, kuantike dhe bërthamore
Çfarë do të bëjmë me materialin e marrë:
Tweet
Të gjitha temat në këtë seksion:
Një atom është pjesa më e vogël kimikisht e pandashme e një elementi kimik, i cili është bartës i vetive të tij. Një atom përbëhet nga një bërthamë atomike dhe një re elektronike përreth. Bërthama e një atomi përbëhet nga
Postulatet e Bohr-it janë supozimet bazë të formuluara nga Niels Bohr në 1913 për të shpjeguar modelin e spektrit të linjës së atomit të hidrogjenit dhe joneve të ngjashme me hidrogjenin dhe natyrën kuantike të
Ekuacioni i Shrodingerit është një ekuacion që përshkruan ndryshimin në hapësirë dhe kohë të gjendjes së pastër, të dhënë nga funksioni valor, në sistemet kuantike Hamiltoniane. Në fizikën kuantike
Parimi i pasigurisë së Heisenberg është një pabarazi themelore (marrëdhënie pasigurie) që vendos kufirin në saktësinë e përcaktimit të njëkohshëm të një çifti karakteristikash të një sistemi kuantik.
Funksioni valor (funksioni i gjendjes, funksioni psi) është një funksion me vlerë komplekse që përdoret në mekanikën kuantike për të përshkruar gjendjen e pastër të një sistemi mekanik kuantik. Është koeficienti
Numri kuantik është vlera numerike e çdo ndryshoreje të kuantizuar të një objekti mikroskopik (grimca elementare, bërthama, atomi, etj.), që karakterizon gjendjen e grimcës. Specifikimi i orëve kuantike
Bërthama atomike është pjesa qendrore e një atomi, në të cilën përqendrohet pjesa më e madhe e masës së tij dhe struktura e së cilës përcakton elementin kimik të cilit i përket atomi. Natyra fizike bërthamore
Radioaktiviteti është veti e bërthamave atomike për të ndryshuar në mënyrë spontane përbërjen e tyre (ngarkesa Z, numri i masës A) duke emetuar grimca elementare ose fragmente bërthamore. Dukuria përkatëse
Një reaksion zinxhir bërthamor është një sekuencë e reaksioneve të vetme bërthamore, secila prej të cilave shkaktohet nga një grimcë që u shfaq si një produkt reaksioni në hapin e mëparshëm të sekuencës. Një shembull i një zinxhiri
Grimca elementare është një term kolektiv që i referohet mikro-objekteve në një shkallë nënbërthamore që nuk mund të ndahen në pjesët përbërëse të tyre. Vetitë: 1.Të gjitha E. h-objektet e kërkesës
Ndërveprimet themelore janë lloje të ndryshme cilësore të bashkëveprimit ndërmjet grimcave elementare dhe trupave të përbëra prej tyre. Sot, ekzistenca e katër bazave dihet me besueshmëri
