Физика атома V век до н.э.- Демокрит (существуют мельчайшие и неделимые частицы –атомы) 1897 г. – Д.Д.Томсон (открытие электрона) 1900 г. –

Физика атома
V век до н.э.- Демокрит (существуют мельчайшие и неделимые частицы –атомы)
1897 г. – Д.Д.Томсон (открытие электрона)
1900 г. – А. Беккерель (в составе излучения, которое дают атомы некоторых веществ обнаружены электроны и положительно заряженные α-частицы)
Атом может иметь сложную структуру

1911 г. –
Эрнест Резерфорд:
Планетарная или ядерная модель строения атома

Схема опыта Резерфорда

Ганс Гейгер:
«Нам удалось наблюдать α-частицы, возвращающиеся назад. Это самое невероятное событие, которое мне пришлось пережить. Это было столь же невероятно, как если бы вы выстрелили 15-дюймовым снарядом в листок папиросной бумаги, и он вернулся бы назад и угодил бы в вас.»

Атом в основном пустой.
Состоит из положительно заряженного ядра
и обращающихся вокруг него электронов.
2. Ядро имеет заряд +Ze
(где Z – порядковый номер элемента в
таблице Д.Менделеева). Имеет размеры, в десятки
тысяч раз меньшие размеров атома,
и обладает массой, составляющей 99,96%
массы всего атома.
3. Вокруг ядра под действием кулоновских сил
обращается Z электронов.
Суммарный заряд этих электронов равен
–Zе, так что в целом атом нейтрален.

1913г. Н. Бор
1-ый постулат: Атомная система может находится только в особых стационарных состояниях, каждому из которых соответствует своя определённая энергия Еn. В стационарном состоянии атом не излучает.

Радиус орбиты:
где n=1,2,3,…. - главное
квантовое число
Если n=1, то:
rn

Скорость электронов на орбитах:
n=1

Энергетический спектр атома водорода
Энергия в атоме принимает не любые,
а дискретные значения, т.е. квантуется

Энергетический уровень – энергия, которой обладает атомный электрон в определённом стационарном состоянии.
n=1 Основное состояние
n=2,3,4,…. Возбужденные состояния
n=1
n=2
n=3
Е1= -13,6 эВ
Е2 = - 3,4 эВ
Е3 = - 1,51 эВ

0
Ei- энергия ионизации –
это минимальная энергия,
которую нужно затратить
для перевода атома
в свободное состояние
Свободное
состояние
Связанное
состояние
электрона

-13,6 эВ
-3,4 эВ
-1,51 эВ
Еф=Е2-Е1
Еф=Е3-Е0
где R = 3,29·1015 Гц –
постоянная Ридберга.
Поглощенный фотон
Излученный фотон

Спектр излучения
Спектр поглощения

2ой постулат Бора
Излучение или поглощение энергии происходит только при переходе атома из одного стационарного состояния в другое. Энергия излученного или поглощенного кванта электромагнитного излучения при переходе атома из стационарного состояния с энергией Em в состояние с энергией En равна модулю разности энергий атома в этих состояниях:

3
2
1
1
2
3

Постулаты Бора
Атомная система может находиться только в особых стационарных (квантовых) состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия En. В стационарных состояниях атом не излучает.
При переходе из стационарного состояния n в стационарное состояние m излучается (поглощается) квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний: