A lecke fizika - Bohr posztulátumát
A aktualizálása tudás. dia 1
- Mi a planetáris atom modell?
- Egy elem az atom azt a nyilak jelzik.
- Egy atom egy kémiai elem az ábrán látható?
- Mi a lényege a Max Planck hipotézise?
- Mi határozza meg az energia az atom?
Az elméleti igazolása Bohr kívánságot.
A planetáris atom modell által javasolt Rutherford - ez kísérlet a klasszikus elképzelések a mozgás szervek a jelenségek az atomi méretekben. Ez a kísérlet tarthatatlan volt. Klasszikus atom instabil. Mozgó elektronok olyan pályán halad, gyorsulással kell elkerülhetetlenül esnek a sejtmagba, az összes energiát kárba a kibocsátás az elektromágneses hullámok (dia 2),
De a bolygó atom modell ütközött alapvető nehézség:
- Szerint a klasszikus elektrodinamika, a töltött részecske mozgó gyorsulás, folyamatosan sugároz az elektromágneses energiát. Ezért az elektronok az atommag körül mozognak, t. E. gyorsulás kellene folyamatosan menteni a sugárzással. Ugyanakkor ők egy kis töredéke a második lettünk volna elvesztette minden mozgási energia és esne a magot (1. melléklet).
- Egy másik nehézség is kapcsolatos a sugárzás, a következő volt: ha feltételezzük, (összhangban a klasszikus elektrodinamika), hogy a frekvencia a kibocsátott elektronnyaláb egyenlő a gyakorisága rezgések a elektron az atom (azaz, a fordulatok száma által őket a pályáján egy másodperc.). vagy van egy több értéket, a kibocsátott fény a megközelítés az elektron az atommag volna folyamatosan változik a frekvencia és a fény spektruma általuk kibocsátott folyamatosnak kell lennie. De ez ellentétes a tapasztalat. Atom fényt bocsát ki, hullámai bizonyos frekvenciák nagyon jellemző a kémiai elem, és azzal jellemezve, hogy egy spektrumot, amely egyes spektrális vonalak - Line Spectrum. A sorban spektrumok az elemek kísérletesen határozzuk egy sor törvényt, amelyek közül az első fedezte fel svájci tudós J. Balmer (1885) a hidrogén-spektrum.
A következő lépés a fejlesztési elképzelések a szerkezet az atom volt 1913-ban, a neves dán fizikus, Niels Bohr. Elemzése után a teljes készlet tapasztalati tények, Bohr következtetésre jutott, hogy a leírás a viselkedése atomi rendszerekben kell adnunk sok fogalom a klasszikus fizika. Ő fogalmazta meg a posztulátumok, amelynek meg kell felelnie az új elmélet a atomok.
Eredeti Bohr posztulátum (Feltételezzük stacionárius állapot) a következő: atomi rendszer lehet csak bizonyos helyhez vagy kvantumállapotok, amelyek mindegyike megfelel egy bizonyos energia En. A stacioner körülmények atom nem sugározzák.
Ez posztulátum éles ellentétben a klasszikus mechanika, amely szerint a mozgó energiája az elektron lehet bármilyen. Ez ellentétben van a elektrodinamikában, mivel lehetővé teszi a lehetőségét gyorsított elektronokkal mozgás nélkül kibocsátása elektromágneses hullámok. A találmány egy első posztulátum Bohr atom jellemzi rendszer energia szintje, amelyek mindegyike megfelel egy stacionárius állapot (dia 4). A mechanikai energia az elektron mozog egy zárt pályán körül a pozitív töltésű atommag negatív. Ezért minden stacionárius állapot megfelel az értéke az energia En <0. При En ≥ 0 электрон удаляется от ядра (ионизация). Величина |E1 | называется энергией ионизации. Состояние с энергией E1 называется основным состоянием атома.
Bohr második tétel (jellemzően frekvenciák) van kiszerelve, mint a következőképpen: az átmenet atom egy stacionárius állapotban energiával En másik stacionárius állapotban energiával Em kibocsátott vagy elnyelt foton amelynek energiája egyenlő az energia közötti különbség állandósult állapotok:
ahol h - Planck állandó. Ezért lehetőség van arra, hogy kifejezzék a sugárzás frekvencia:
Bohr második tétel szintén ellentétes Maxwell elektrodinamikájától, a frekvencia a sugárzás határozza csak megváltoztatásával az energia az atom, és nem függ a természet a elektron mozgás.
Egy nagyon fontos eredménye a Bohr volt a magyarázata a spektrum a hidrogénatom és a mai lecke egy virtuális labor, akkor megtanulják, amely bocsát ki fotonokat hidrogénatom.
Módszerek a gyakorlati munka
- Amint azt a származási vonal spektrumok Bohr?
- Mi az ellentmondás a bolygó modell atomi szerkezete a klasszikus fizika törvényei?
- Adja meg a kvantum Bohr tételezi.
házi feladat
Házi feladatként a diákok utaztak, hogy biztosítsa az anyag többféle elméleti kérdések és számítási feladatok:
- Jelentést készít a témáról: „A történelmi szerepe Bohr kvantum posztulátumok”:
- szerepük a konfliktus megoldásában között bolygóműves modell a hidrogénatom és a vonal emissziós spektruma;
- Bohr leírásának nehézségeivel sugárelnyelés mechanizmusok és bonyolultabb atomokra. (5. függelék).
- A második energiaállapot hidrogénatom van energiája E2 = -3 eV. Ezt az állapotot nevezik az első gerjesztett állapot. Az átlagos élettartama az atom ebben az állapotban (mielőtt az átmenet az alapállapotba kibocsátási egy foton) van τ = 10 -8 sec. Hány fordulat N teszi az elektron kering ebben az időszakban összhangban a bolygó atom modell?
- Az ultraibolya spektrumot a hidrogénatom ismertek két spektrális vonalak hullámhosszúságú λ1 = 102,57 hullámok nm és λ2 = 121,57 nm. Minden ilyen vonalak történik az átmenet az elektron a legalacsonyabb energiájú állapotba a stacionárius állapotban nagyobb energiával. Keresse hullámhossz λ3 másik spektrális vonal, amely szerint a Bohr elmélet, lehetséges megjósolni a hidrogén-spektrum.
- Tegyük fel, hogy az energia szint rendszer egy atomot a formája a 2. ábrán látható, és az atomok állapotban vannak energiával E (1). Elektronikus szembesül egy ilyen atomok ütközése kapott néhány extra energiát. elektron lendület után egy ütközés egy álló atom találtuk a -24 1,2'10 kg'm / s. Határozzuk meg a kinetikus energia az elektron az ütközés előtt. Atom ki fényt, amikor összeütközött elektronok elhanyagolható.
Információforrások:
A böngészője nem támogatja az iframe!