Химия. Лобачева Г.К. - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

— 19 —
Èíà÷å ãîâîðÿ, ýíåðãåòè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ àòîìà êâàíòîâàíû.
Ïåðåõîä èç îäíîãî ðàçðåøåííîãî ñîñòîÿíèÿ â äðóãîå ñîâåðøàåòñÿ
ñêà÷êîîáðàçíî è ñîïðîâîæäàåòñÿ èñïóñêàíèåì èëè ïîãëîùåíèåì
êâàíòà ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ.
Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ òåîðèè Áîðà (ïîñòóëàòû), ñîäåðæàíèå
êîòîðûõ ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùåìó:
1. Ýëåêòðîí ìîæåò âðàùàòüñÿ âîêðóã ÿäðà íå ïî ëþáûì, à
òîëüêî ïî íåêîòîðûì îïðåäåëåííûì êðóãîâûì îðáèòàì. Ýòè îð-
áèòû ïîëó÷èëè íàçâàíèå ñòàöèîíàðíûõ.
2. Äâèãàÿñü ïî ñòàöèîíàðíîé îðáèòå, ýëåêòðîí íå èçëó÷àåò
ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè.
3. Èçëó÷åíèå ïðîèñõîäèò ïðè ñêà÷êîîáðàçíîì ïåðåõîäå ýëåê-
òðîíà ñ îäíîé ñòàöèîíàðíîé îðáèòàëè íà äðóãóþ. Ïðè ýòîì èñ-
ïóñêàåòñÿ èëè ïîãëîùàåòñÿ êâàíò ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ,
ýíåðãèÿ êîòîðîãî ðàâíà ðàçíîñòè ýíåðãèé àòîìà â êîíå÷íîì è
èñõîäíîì ñîñòîÿíèÿõ.
Å = Å
êîí
Å
èñõ
; h
ν
= E — óðàâíåíèå Ïëàíêà, Å
êîí
Å
èñõ
= h
ν
;
ν
=
ЕЕ
кон исх
h
. Ýòî óðàâíåíèå ïîçâîëÿåò âû÷èñëèòü ÷àñòîòû èëè
äëèíû âîëí èçëó÷åíèÿ, ñïîñîáíîãî èñïóñêàòüñÿ èëè ïîãëîùàòüñÿ
àòîìîì, òî åñòü ðàññ÷èòàòü ñïåêòð àòîìà.
Ðàñ÷åò ñïåêòðà àòîìà âîäîðîäà, âûïîëíåííûé Áîðîì, äàë
áëåñòÿùèå ðåçóëüòàòû. È âñå æå òðèóìô ó÷åíîãî íåëüçÿ ñ÷è-
òàòü ïîëíûì.
Òåîðèÿ ñòðàäàëà âíóòðåííåé ïðîòèâîïîëîæíîñòüþ. (Ãäå íà-
õîäèòñÿ ýëåêòðîí â ïðîöåññå ïåðåõîäà ñ îäíîé îðáèòû íà äðó-
ãóþ?) Ïåðåõîä ýòîò äëèòñÿ âî âðåìåíè. Ïðîìåæóòî÷íûå ñîñòîÿ-
íèÿ ýëåêòðîíà çàïðåùàþòñÿ òåîðèåé. Òåîðèÿ Áîðà íå ñìîãëà îáúÿñ-
íèòü íåêîòîðûõ âàæíûõ ñïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê ìíîãîýëåê-
òðîííûõ àòîìîâ è ò. ä. Íî ýòî áûë âàæíûé ýòàï â ðàçâèòèè ïðåä-
ñòàâëåíèé î ñòðîåíèè àòîìà, ñ ïîìîùüþ êâàíòîâîé ìåõàíèêè
óäàëîñü ïðèâåñòè â ñîîòâåòñòâèå îïèñàíèå ñâîéñòâ è ïîâåäåíèÿ
îáúåêòîâ ìèêðîìèðà.
Ýëåêòðîíàì, êàê è ôîòîíàì, ïðèñóùà êîðïóñêóëÿðíî-âîë-
íîâàÿ äâîéñòâåííîñòü. Ýëåêòðîí — ýòî âåñüìà ñëîæíîå ìàòåðè-
àëüíîå îáðàçîâàíèå.
Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå íàóêè âñêðîåò áîëåå ãëóáîêèå è ñëîæ-
íûå îáúåêòû ìèêðîìèðà.
     Èíà÷å ãîâîðÿ, ýíåðãåòè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ àòîìà êâàíòîâàíû.
Ïåðåõîä èç îäíîãî ðàçðåøåííîãî ñîñòîÿíèÿ â äðóãîå ñîâåðøàåòñÿ
ñêà÷êîîáðàçíî è ñîïðîâîæäàåòñÿ èñïóñêàíèåì èëè ïîãëîùåíèåì
êâàíòà ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ.
     Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ òåîðèè Áîðà (ïîñòóëàòû), ñîäåðæàíèå
êîòîðûõ ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùåìó:
     1. Ýëåêòðîí ìîæåò âðàùàòüñÿ âîêðóã ÿäðà íå ïî ëþáûì, à
òîëüêî ïî íåêîòîðûì îïðåäåëåííûì êðóãîâûì îðáèòàì. Ýòè îð-
áèòû ïîëó÷èëè íàçâàíèå ñòàöèîíàðíûõ.
     2. Äâèãàÿñü ïî ñòàöèîíàðíîé îðáèòå, ýëåêòðîí íå èçëó÷àåò
ýëåêòðîìàãíèòíîé ýíåðãèè.
     3. Èçëó÷åíèå ïðîèñõîäèò ïðè ñêà÷êîîáðàçíîì ïåðåõîäå ýëåê-
òðîíà ñ îäíîé ñòàöèîíàðíîé îðáèòàëè íà äðóãóþ. Ïðè ýòîì èñ-
ïóñêàåòñÿ èëè ïîãëîùàåòñÿ êâàíò ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ,
ýíåðãèÿ êîòîðîãî ðàâíà ðàçíîñòè ýíåðãèé àòîìà â êîíå÷íîì è
èñõîäíîì ñîñòîÿíèÿõ.
     Å = Åêîí — Åèñõ; hν = E — óðàâíåíèå Ïëàíêà, Åêîí — Åèñõ = hν ;
      Ек о н− Еис х
ν =                 . Ýòî óðàâíåíèå ïîçâîëÿåò âû÷èñëèòü ÷àñòîòû èëè
            h
äëèíû âîëí èçëó÷åíèÿ, ñïîñîáíîãî èñïóñêàòüñÿ èëè ïîãëîùàòüñÿ
àòîìîì, òî åñòü ðàññ÷èòàòü ñïåêòð àòîìà.
     Ðàñ÷åò ñïåêòðà àòîìà âîäîðîäà, âûïîëíåííûé Áîðîì, äàë
áëåñòÿùèå ðåçóëüòàòû. È âñå æå òðèóìô ó÷åíîãî íåëüçÿ ñ÷è-
òàòü ïîëíûì.
     Òåîðèÿ ñòðàäàëà âíóòðåííåé ïðîòèâîïîëîæíîñòüþ. (Ãäå íà-
õîäèòñÿ ýëåêòðîí â ïðîöåññå ïåðåõîäà ñ îäíîé îðáèòû íà äðó-
ãóþ?) Ïåðåõîä ýòîò äëèòñÿ âî âðåìåíè. Ïðîìåæóòî÷íûå ñîñòîÿ-
íèÿ ýëåêòðîíà çàïðåùàþòñÿ òåîðèåé. Òåîðèÿ Áîðà íå ñìîãëà îáúÿñ-
íèòü íåêîòîðûõ âàæíûõ ñïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê ìíîãîýëåê-
òðîííûõ àòîìîâ è ò. ä. Íî ýòî áûë âàæíûé ýòàï â ðàçâèòèè ïðåä-
ñòàâëåíèé î ñòðîåíèè àòîìà, ñ ïîìîùüþ êâàíòîâîé ìåõàíèêè
óäàëîñü ïðèâåñòè â ñîîòâåòñòâèå îïèñàíèå ñâîéñòâ è ïîâåäåíèÿ
îáúåêòîâ ìèêðîìèðà.
     Ýëåêòðîíàì, êàê è ôîòîíàì, ïðèñóùà êîðïóñêóëÿðíî-âîë-
íîâàÿ äâîéñòâåííîñòü. Ýëåêòðîí — ýòî âåñüìà ñëîæíîå ìàòåðè-
àëüíîå îáðàçîâàíèå.
     Äàëüíåéøåå ðàçâèòèå íàóêè âñêðîåò áîëåå ãëóáîêèå è ñëîæ-
íûå îáúåêòû ìèêðîìèðà.


                              — 19 —