Атомная физика (11 класс)

План урока
1. Из истории физики
2. Модель Томсона
3. Опыт Резерфорда
4. Противоречия
5.Постулаты Бора
6.Энергетическая диаграмма атома водорода
7. Сообщения о Э.Резерфорде и Н. Боре

Конец XIX века.
Из истории физики…
1869г. Д.Менделеев открыл
периодический закон
1896 г. А.Беккерель открыл явление
радиоактивности
1897 г. Томсон открыл электрон
1903 г. Томсон предложил модель атома

Модель атома Томсона
-е
+е
-е

Эрнест Резерфорд (1871-1937) – великий английский физик
Науки делятся на две группы - на физику и
собирание марок

1909-1913 гг.
Опыты Резерфорда
Цель:
1. Исследование распределения
положительного заряда
2. Исследование распределения
массы внутри атома

1909-1913 гг.
Опыты Резерфорда

1909-1913 гг.
Опыты Резерфорда
Результаты:
1. Большинство частиц проходит
через фольгу не отклоняясь
2. Небольшое число альфа частиц
(примерно 1 из 2000)
отклонилось на углы, больше 90°

1909-1913 гг.
Опыты Резерфорда.
Выводы:
1. Положительный заряд атома и его масса сконцентрированы в очень малой области пространства – ядро
2. Предложена новая модель атома – планетарная
3. Ядро имеет диаметр 10 -12 -10 -13 см
4. Размер атома 10 -8 см
5. Заряд ядра равен номеру химического элемента по таблице Д.И.Менделеева

Планетарная модель атома

Противоречие
между экспериментальными данными и теорией
Ускоренное движение электрона по орбите должно сопровождаться постоянным излучением
Излучение сопровождается излучением энергии и электрон должен двигаться по спирали в итоге должен упасть на ядро

Нильс Бор (1885-1962)
великий датский физик
Есть два вида истины - тривиальная, которую отрицать нелепо, и глубокая, для которой обратное утверждение - тоже глубокая истина

1913 г. Нильс Бор
Разрешая противоречия, учёл:
1. Линейчатый спектр атомов
2. Модель атома Резерфорда
3. Квантовый характер испускания и поглощения энергии

Постулаты Бора
1. Атомная система может находиться только в особых стационарных, или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия Е n ; в стационарном состоянии атом не излучает
Е1
Е2
+
+

Постулаты Бора
2. Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Еk в стационарное состояние с меньшей энергией Еn Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний: hv =E k– En
hv
+
hv
hv

Постулаты Бора
3. Возможен дискретный ряд орбит по которым электрон может двигаться в стационарном состоянии:
m v r = n h,
m-масса электрона,
v -скорость электрона,
r-радиус данной орбиты,
n-номер орбиты,
h-постоянная (1,05•10-34 Дж•с)

Энергетические уровни атома водорода
0 эВ
10.2 эВ
12.1 эВ
12.8 эВ
13.1 эВ
13.6 эВ
∞ эВ
n=1
n=2
n=3
n=4
n=5
n=6
n=∞
Ультрафиолетовый спектр
Серия Лаймана
Спектр видимого излучения
Серия Бальмера
Инфракрасный спектр
Серия Пашена