Физика. Строение и физические свойства вещества. Барсуков В.И - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

2
2
22
0
4
8 n
Z
h
em
E
e
ε
−=
. (1.5)
Полученные выражения дают важнейшие следствия из первого постулата Бора. Так как n принимает дискретные
значения, то и
Er
nn
,,υ , характеризующие движение электрона в атоме получают дискретные, квантовые значения, са-
мое существо которых обусловлено тем, что существуют кванты энергии
ν
=
ε
h , они входят в любой её поток как неде-
лимые части.
Изменение энергии происходит не непрерывно, а скачкообразно, строго определёнными порциями.
При ,1=Z 1=n получим
2
2
1
22
0
4
1
;
8 n
Z
EE
h
em
E
n
e
−=
ε
−= . (1.6)
• Второй постулат Бора.
Из (1.5) и (1.6) следует, что при движении электрона по стационарным орбитам, его энергия не меняется и, следова-
тельно, сам атом не излучает энергии.
Рассмотрим ряд процессов.
1. Атом нейтрален (
Zeq =
я
) и находится в нормальном состоянии.
2. Один из электронов получил извне излишек энергии, при этом он не может остаться на орбите
1
n и переходит на
орбиту
.
2
n Атом оказался в возбуждённом состоянии.
3. При обратном переходе в нормальное состояние (
12
nn → ) излишек энергии будет излучаться.
На основании этого получаем второй постулат Бора.
При движении электрона по одной из стационарных орбит, излучения не происходит; оно возникает лишь при пе-
реходе электрона с удаленных орбит на более близкие к ядру.
При этом излучается квант энергии
ν=ε h , соответствующий частоте
h
EE
nn 12
1,2
−
=ν . (1.7)
В этом утверждается глубокий и резкий разрыв с электродинамикой; электрический заряд, движущийся с ускорени-
ем, не излучает; т.е. не образует около себя электромагнитного поля.
Второй постулат Бора выясняет причину излучения и раскрывает механизм этого излучения.
Постулаты Бора выражают требования устойчивости атома, как основного факта химических, так и всех атомно-
кинетических воззрений.
1.3. ОПЫТЫ ФРАНКА И ГЕРЦА.
КОМБИНАЦИОННЫЙ ПРИНЦИП РИТЦА
Так как постулаты Бора оказались несовместимы с классической физикой, то для проверки основного положения
Бора – дискретности возможных значений энергии атома, Франком и Герцем были поставлены опыты по изучению ха-
рактера взаимодействия электронов с атомом в зависимости от энергии электрона (рис. 1.1). По классической теории
электрон может отдавать атому любые значения энергии. Величина тока должна идти по линии 2.
В опыте было установлено, что ток резко уменьшается (происходит поглощение энергии электрона атомом) при
энергии электрона, кратной энергии возбуждения паров ртути (удар первого рода) – кривая 3, т.е., как и предполагалось,
энергия изменялась дискретно.
Постулаты Бора позволяют объяснить некоторые важные закономерности в спектре атомарного водорода (рис. 1.2). Из
рисунка видно, что разность двух частот первой серии даёт частоту для одной из последующих серий. Эта закономерность но-
сит название комбинационного принципа Ритца.
Например, для первой серии
h
EE
h
EE
k
k
n
n
1
,1
1
,1
;
−
=ν
−
=ν .
Рис. 1.1
Рис. 1.2
3
2
1
0 4,9 9,8 14,7 U, В
I

Страницы