Атом водорода по Бору.Квантовые постулаты.

Спектр водорода

Экспериментальные данные
И. Бальмер (1885г.)
п=3, 4, 5 и т.д., R= 3,21015ּ Гц
R - "постоянная Ридберга"

Экспериментальные данные
Ф. Пашен
п= 4, 5 и т.д.

Экспериментальные данные
Т. Лайман
п= 2, 3, 4, 5 и т.д.

Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний)
Атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия Wn. В стационарных состояниях атом не излучает.

Энергетические уровни
Согласно первому постулату Бора, атом характеризуется системой энергетических уровней, каждый из которых соответствует определенному стационарному состоянию.
Всем стационарным состояниям соответствуют значения энергии Wn < 0.
При Wn ≥ 0 электрон удаляется от ядра (ионизация). Величина |W1| называется энергией ионизации.
Состояние с энергией W1 называется основным состоянием атома.

при переходе атома из одного стационарного состояния с энергией Wn в другое стационарное состояние с энергией Wk излучается или поглощается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний:
Второй постулат Бора
(правило частот):

Правило квантования (отбора орбит)
момент импульса электрона, вращающегося вокруг ядра, может принимать только дискретные значения, кратные постоянной Планка.
Для круговых орбит:
Момент импульса
Постоянная Планка

Атом водорода по Н.Бору
По правилу квантования:

Расчет спектра атома водорода

Расчет атома водорода
rn ~ n2

Кинетическая энергия атома водорода

Потенциальная энергия атома водорода

Энергия атома водорода

Формула И.Ридберга (1890)
Для серии Бальмера m = 2, n = 3, 4, 5, ... . Для ультрафиолетовой серии (серия Лаймана) m = 1, n = 2, 3, 4, ... .

Постоянная Ридберга