Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 6 стр.

   Ñëåäóåò îáðàòèòü âíèìàíèå, âî-ïåðâûõ, íà çíàê ïîëíîé ýíåðãèè ýëåê-
òðîíà â àòîìå âîäîðîäà: çíàê (–) îçíà÷àåò, ÷òî ýëåêòðîí ñâÿçàí ñ ÿäðîì,
ïðè÷åì ïðî÷íîñòü ýòîé ñâÿçè îïðåäåëÿåòñÿ êîëè÷åñòâîì âûäåëèâøåéñÿ
ýíåðãèè, ðàâíîé – 13,6 ýÂ. Âî-âòîðûõ, ñëåäóåò îáðàòèòü âíèìàíèå íà çíà-
ìåíàòåëü óðàâíåíèÿ, â êîòîðîì íàõîäèòñÿ ïðîèçâåäåíèå n 2 h2 . Ýòî îçíà-
÷àåò, ÷òî ïðè ñîîáùåíèè ýëåêòðîíó ýíåðãèè, îí ïåðåõîäèò èç îñíîâíîãî
(ñòàöèîíàðíîãî) ñîñòîÿíèÿ - â âîçáóæäåííîå (ðèñ 1).
    Ïðè ýòîì ñ ðîñòîì âåëè÷èíû n óðîâíè ýíåðãèè ýëåêòðîíà ðàñïîëî-
æåíû íåðàâíîìåðíî: ñ óâåëè÷åíèåì çíà÷åíèÿ n ðàññòîÿíèÿ ìåæäó óðîâ-
íÿìè ñîêðàùàþòñÿ, à ïðè áîëüøèõ åãî çíà÷åíèÿõ óðîâíè ïðàêòè÷åñêè
ñëèâàþòñÿ (íà ñàìîì äåëå äèñêðåòíîñòü óðîâíåé îñòàåòñÿ). Ïðè äîñ-
òèæåíèè ýíåðãèè ýëåêòðîíà íóëåâîãî óðîâíÿ (Å=0) ñâÿçü ýëåêòðîíà ñ
ÿäðîì ðàçðûâàåòñÿ, ò.å. ïðîèñõîäèò èîíèçàöèÿ àòîìà âîäîðîäà:
H → H+ + e è ýëåêòðîí ñòàíîâèòñÿ “ñâîáîäíûì”.
   Ïðè âîçâðàùåíèè èç âîçáóæäåííîãî ñîñòîÿíèÿ â ñòàöèîíàðíîå, ýíåðãèÿ
èçëó÷àåòñÿ è âåëè÷èíà ýòîé ïîðöèè ýíåðãèè (êâàíòà) ôèêñèðóåòñÿ â âèäå îä-
íîé èç ëèíèè ñïåêòðà èçëó÷åíèÿ àòîìà âîäîðîäà.
   Ê ñîæàëåíèþ, òåîðèÿ Áîðà ñìîãëà óäîâëåòâîðèòåëüíî îáúÿñíèòü
òîëüêî àòîì âîäîðîäà è îêàçàëàñü íå â ñîñòîÿíèè ðàñïðîñòðàíèòü åå
âûâîäû íà ìíîãîýëåêòðîííûå àòîìû. Ïîýòîìó âñëåä çà òåîðèåé Áîðà
íàñòóïàåò ýïîõà êâàíòîâîé ìåõàíèêè.
   Â 1927 ãîäó Ëóè äå Áðîéëü* ïîêàçàë, ÷òî åñëè ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû
ìîãóò îáëàäàòü îäíîâðåìåííî ñâîéñòâàìè è âîëíû è ÷àñòèöû, òî è ýëåêòðî-
íû (à òàêæå ëþáàÿ äðóãàÿ äâèæóùàÿñÿ ÷àñòèöà) ìîãóò èìåòü âîëíîâûå ñâîé-
ñòâà. Ýòî ïîëîæåíèå ïîëó÷èëî íàçâàíèå êîðïóñêóëÿðíî-âîëíîâîãî äóàëèçìà,
èëëþñòðèðóåìîå ñîîòíîøåíèåì äå Áðîéëÿ:
                                      h
                                 λ=      ,                                        (5)
                                      mv
   ãäå m - ìàññà ÷àñòèöû, v - åå ñêîðîñòü , λ - äëèíà âîëíû, êîòîðàÿ
âîçíèêàåò ïðè äâèæåíèè ÷àñòèöû (â ÷àñòíîñòè – ýëåêòðîíà â àòîìå).
   Âïîñëåäñòâèè àìåðèêàíñêèìè ôèçèêàìè Ê. Äåâèññîíîì è Ë. Äæåðìå-
ðîì áûëà ýêñïåðèìåíòàëüíî äîêàçàíà âîëíîâàÿ ïðèðîäà ýëåêòðîíà ïóòåì
îáëó÷åíèÿ ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîé íèêåëåâîé ïëàñòèíêè ïó÷êîì ýëåêòðîíîâ.
Ðåçóëüòàò òàêîãî îáëó÷åíèÿ áûë çàôèêñèðîâàí íà ôîòîïëàñòèíêå â âèäå êîí-
öåíòðè÷åñêèõ êîëåö, êîòîðûå ðåãèñòðèðîâàëè ìàêñèìóìû è ìèíèìóìû ïî-
*
 Ëóè äå Áðîéëü – èçâåñòíûé ôðàíöóçñêèé ôèçèê, ëàóðåàò Íîáåëåâñêîé ïðåìèè. Çàíèìàëñÿ
êâàíòîâîé ìåõàíèêîé, âîïðîñàìè ñòðîåíèÿ ÿäðà, ðàñïðîñòðàíåíèåì ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí.


6