11 класс Постулаты Бора

Вперед Квантовые постулаты БораФизика11 класс Сторонники атомистической теории рассматривали атом как мельчайшую неделимую частицу и считали, что все многообразие мира есть не что иное, как сочетание неизменных частиц – атомов.(Демокрит «существует предел деления атома», Аристотель « делимость вещества бесконечна»)В XVIII веке трудами А. Лавуазье, М. В. Ломоносова была доказана реальность существования неделимой частицы - атома.В 1833 году при исследовании явления электролиза М. Фарадей установил, что ток в растворе электролита - это упорядоченное движение заряженных частиц – ионов. Фарадей определил минимальный заряд иона, который был назван элементарным электрическим зарядом. Его приближенное значение оказалось равным e = 1,60·10–19 Кл. В 1869 году Д. И. Менделеев разработал периодическую систему элементов, в которой впервые был поставлен вопрос о единой природе атомов. 1879 год - открытие катодных лучей.В начале XIX века были открыты дискретные спектральные линии в излучении атомов водорода в видимой части спектра. Впоследствии, в 1885 г., И. Бальмером были установлены математические закономерности, связывающие длины волн этих линий. 1895 год - открытие рентгеновских лучей.В 1896 году А. Беккерель обнаружил явление испускания атомами невидимых проникающих излучений, названное радиоактивностью. Учеными М. Склодовская-Кюри, П. Кюри, Э. Резерфорд было обнаружено, что атомы радиоактивных веществ испускают три вида излучений различной физической природы (альфа-, бета- и гамма-лучи). В 1897 году Дж. Томсон открыл электрон и измерил отношение e / m заряда электрона к массе. Опыты Томсона подтвердили вывод о том, что электроны входят в состав атомов.Таким образом, на основании всех известных к началу XX века экспериментальных фактов можно было сделать вывод о том, что атомы вещества имеют сложное внутреннее строение. Они представляют собой электронейтральные системы, причем носителями отрицательного заряда атомов являются легкие электроны, масса которых составляет лишь малую долю массы атомов. Основная часть массы атомов связана с положительным зарядом.Перед наукой встал вопрос о внутреннем строении атомов. Вперед Вернуться назад Вернуться назад Бальмер (Balmer) Иоганн Якоб (1825–1898) Швейцарский физик и математик. Родился в Лозанне. Учился в Базеле, Карлсруэ, Берлине. В 1849 получил степень доктора в Базельском университете. С 1859 преподавал в средней школе и в 1865–90 – в Базельском университете. Физические работы в области спектроскопии. Обнаружил закономерность в спектральных линиях атома водорода, показав в 1885, что длины волн линий видимой части спектра атома водорода связаны между собой простой зависимостью (формула Бальмера), которая дает возможность определить длины волн всех линий этой водородной серии (серия Бальмера). Это открытие послужило толчком для обнаружения других серий в спектре атома водорода – серий Лаймана, Пашена, Брэкетта и Пфунда. Был пионером в изучении структуры атома. + + + + + + + + + + + + + + + - электрон Вперед Вернуться назад Модель Томсона Дж. Томсон в 1898 году предложил модель атома в виде положительно заряженного шара радиусом 10-10м, в котором плавают электроны, нейтрализующие положительный заряд. Вперед Опыт Резерфорда Вперед Вернуться назад Рассеивание α - частиц Вперед Вернуться назад Схема опыта Резерфорда K – свинцовый контейнер с радиоактивным веществом Ф – золотая фольга Э – экран, покрытый сернистым цинком M – микроскоп Атом Резерфорда Атом Томсона Вперед Вернуться назад Большинство альфа - частиц отклоняются от прямолинейного пути на углы не более 1- 202. Небольшая часть альфа – частиц испытывала отклонение на значительно большие углы3. В среднем одна из 8000 альфа- частиц рассеивается в направлении, обратном направлению первоначального движения Рассеяние α-частицы в атоме Томсона и в атоме Резерфорда 10-10м 10-15м Вперед Вернуться назад электрон ядро + электронные орбиты Планетарная модель атома Резерфорда. Вернуться назад Резерфорд (Rutherford) Эрнст (30.VIII.1871–19.X.1937) Английский физик. Один из основателей учения о радиоактивности, ядерной физики и представлений о строении атомов. Совместно с Ф. Содди дал четкую формулировку (1903) закона радиоактивных превращений, выразив его в математической форме, и ввел понятие «период полураспада». Изучил рассеяние α-частиц атомами различных элементов и предложил (1911) планетарную (ядерную) модель атома. Бомбардировал (1919) α-частицами атомы азота, осуществив первое искусственное превращение элементов (азота в кислород). Предложил называть ядро атома водорода протоном. Нобелевская премия по физике (1908). Атомы одного элемента, имеющие одинаковое число протонов, но разное число нейтронов, называются изотопами. Химические свойства таких атомов одинаковы, но они различны по некоторым физическим свойствам.В 1961 году изотоп 12С был выбран в качестве международного стандарта атомной массы. Вперед Модели атомов водорода Водород (H) Дейтерий (D) Тритий (T) + - электрон Вперед Вернуться назад По законам классической электродинамики движущийся с ускорением заряд должен излучать электромагнитные волны, уносящие энергию. За короткое время (порядка 10–8 с) все электроны в атоме Резерфорда должны растратить всю свою энергию и упасть на ядро. То, что этого не происходит в устойчивых состояниях атома, показывает, что внутренние процессы в атоме не подчиняются классическим законам. + - Вперед I ПОСТУЛАТ БОРА Атомная система может находится только в особых стационарных квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия En. В стационарных состояниях атом не излучает. Е1 Е2 Е3 Е,эВ Излучает Е4 hνnm = En – Em h – постоянная Планка Частота излучения электрон квант Вперед Вернуться назад II ПОСТУЛАТ БОРА При переходе атома из стационарного состояния с большей энергией En в стационарное состояние с меньшей энергией Em излучается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний: Е1 Е2 Е3 Е,эВ Поглощает Е4 hνnm = En – Em h – постоянная Планка Частота излучения квант электрон Вперед Вернуться назад II ПОСТУЛАТ БОРА При переходе атома из стационарного состояния с меньшей энергией En в стационарное состояние с большей энергией Em поглощается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний: Вперед Вернуться назад Е1 Е2 Е3 Е,эВ Е4 Энергетический уровень (стационарное состояние) Нормальное состояние атома Е1 - минимальная энергия Возбужденное состояние Е4>Е3 >Е2 >Е1 Переход атома Энергетические диаграммы me - масса электрона, υ – скорость электронаrn – радиус стационарной круговой орбиты Правило квантования Бора позволяет вычислить радиусы стационарных орбит электрона в атоме водорода и определить значения энергий Вперед Вернуться назад Правило квантования Бора В стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой орбите, должен иметь дискретные, квантованные значения момента импульса Серии излучения атома водорода Вперед серия Пащена серия Лаймена серия Бальмера Вернуться назад Вперед Вопросы:Почему ядерная модель Резерфорда не могла объяснить процессы излучения энергии атомами? Каким образом Бор преодолел это противоречие?Какую модель строения атома предложил Резерфорд? Сформулируйте первый постулат Бора. Сформулируйте второй постулат Бора.Сформулируйте третий постулат Бора.При каком условии происходит излучение, а при каком — поглощение энергии атомом? Опорный конспект Проверочный тест Вперед Вернуться назад Тест