ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория строения атома водорода Нильса Бора из "Химия" Знак — интеграл по контуру, суммирующий все изменения подынтегрального выражения при изменении угла ф от О до 2к. [c.32] Решая совместно уравнения (2.11) и (2.12), можно рассчитать ряд величин, характеризующих атом. [c.32] Радиус атома растет прямо пропорционально квадрату значения квантового числа и для п=1, т. е. для невозбужденного атома водорода г=0,53 10 1 м=0,53 А. В общем случае /-=0,53 г А. [c.33] Расчет спектра водородного атома. Согласно второму постулату Бора, переход атома водорода из одного квантового состояния в другое сопровождается выделением или поглощением кванта лучистой энергии. Состояние атома определяется главным квантовым числом п, но из уравнения (2.16) следует, что при увеличении квантового числа или удалении электрона от ядра (уравнение 2.14) энергия электрона падает, и наоборот. [c.33] Полученное экспериментально методом Франка и Герца значение работы ионизации составляет 13,56 эВ. [c.35] При расчете спектральных линий водорода из теоретических уравнений Бора мы тоже получаем близкие величины, но с точностью меньшей, чем допускает точность спектральных исследований. Например, расчет длины волны красной линии в спектре водорода (Н ) дает X =6550А, опытное значение Х=6562,79 А. [c.35] Таким образом, теория строения водородного атома Бора открыла перспективы дальнейшего изучения строения атомов тем, что неоспоримо установила 1) неприменимость законов классической физики к изучению атомных структур 2) возможность ряда стабильных состояний атомов, при которых не происходит изменения энергии 3) дискретность возбуждения атома за счет перескока электрона на более удаленные орбиты 4) слоистость строения атома (были определены значения энергий электрона каждого слоя) 5) дала объяснение и расчет спектров водородного атома. [c.35] Атом водорода с электроном, движущимся по той или иной орбите в зависимости от степени его возбуждения, представляет собой электромагнитную систему, способную реагировать на внешние электрические и магнитные поля. В самом деле, электрон, движущийся по орбите, можно рассматривать как виток с током — ампер-виток, создающий магнитное поле, причем сила тока оказывается весьма значительной. [c.36] Величина магнитного момента, создаваемого электроном на орбите, тоже меняется дискретно, в соответствии с квантовыми условиями. [c.36] Рассмотрим воздействие внешнего магнитного поля на атом водорода, электрон в котором движется по круговым орбитам (/=0). В случае, если круговая орбита расположена в любой из плоскостей (хОу, хОг гОу), а направление внешнего магнитного поля совпадает с осью 2 (рис. 12), дополнительного движения электрона и смещения орбиты быть не может — вращательного момента между магнитным вектором электрона и вектором внешнего поля нет (или совпадение, или пересечение векторов), т. е. если /=0, то и т=0. [c.37] Естественно, чем выше номер уровня, тем ниже значение энергии электрона, связывающей его с ядром, с одной стороны, и тем меньше различие этой энергии в подуровнях, на которые делится данный уровень, с другой стороны. [c.39] Уточнение теории строения атома водорода, проведенное Бором и Зоммерфельдом, не могло устранить всех расхождений с экспериментальными данными и, самое главное, по мере уточнения она сама становилась менее определенной. Дело в том, что смещение ядра исключает возможность замкнутой орбиты электрона и определенность его места нахождения при заданном возбуждении атома, а скорость движения электрона, соизмеримая со скоростью света, как бы размазывает электрон в пространстве. Представление об атоме как о системе из движущегося электрона и ядра не выдерживается. Кроме того, теория Бора неприменима к более сложным атомам, содержащим несколько электронов. [c.39] Вернуться к основной статье