Концепции современного естествознания. Часть 1. Макаров В.М. - 31 стр.

UptoLike

Составители: 

31
что в результате выявления специфической периодичности химических
свойств элементов, расположенных по возрастающим атомным весам, цен-
тральной проблемой физики становится проблема строения атома.
В 1909–1910 гг. Э. Резерфордом были проведены эксперименталь-
ные исследования рассеяния α - частиц тонким слоем вещества. Как по-
казали эти исследования, большинство α - частиц, пронизывающих тон-
кий слой вещества,
рассеиваются силовыми центрами, которые действу-
ют на них с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния. Не-
которые сравнительно немногие частицы отклонялись на угол 90
градусов и более; по-видимому, они встретились с очень сильными элек-
трическими полями. Результаты этого исследования позволили Резер-
форду в 1911 г. сформулировать планетарную модель атома. По модели
Резерфорда, атом
состоит из положительного ядра гораздо меньших раз-
меров, нежели атомпорядка 10
-13
см. Вокруг ядра вращаются электро-
ны. Общий заряд атома равен нулю, поэтому заряд ядра по абсолютной
величине равен ne, где n-число электронов в атоме, а езаряд электрона.
Резерфорд полагал также, что число электронов в атоме должно быть рав-
но порядковому номеру элемента в Периодической системе Менделеева.
Но модель
атома Резерфорда не объяснила многих выявленных к тому
времени закономерностей изучения атомов, вид атомных спектров и др.
Более совершенную квантовую модель атома предложил молодой
датский физик Нильс Бор (1885–1962 гг.), работавший в лаборатории Ре-
зерфорда. Бор понял, что для построения теории, которая объясняла бы и
результаты опытов по рассеянию α - частиц, и
устойчивость атома, и се-
риальные закономерности, и ряд других экспериментальных данных,
нужно отказаться от ряда принципов классической физики. Бор взял за
основу модель атома Резерфорда и дополнил ее новыми гипотезами, кото-
рые не следуют или даже противоречат классическим представлениям. Эти
гипотезы известны как постулаты Бора
. Они сводятся к следующему.
1. Каждый электрон в атоме может совершать устойчивое орби-
тальное движение по определенной орбите, с определенным значением
энергии, не испуская и не поглощая электромагнитного излучения. В
этих состояниях атомные системы обладают энергиями, образующими
дискретный ряд: Е
1
, Е
2
Е
n
. Состояния эти характеризуются своей ус-
тойчивостью. Всякое изменение энергии в результате поглощения или
испускания электромагнитного излучения может происходить только
скачком из одного состояния в другое.
2. Электрон способен переходить с одной стационарной орбиты на
другую. Только в этом случае он испускает или поглощает определенную
порцию энергии монохроматического излучения определенной частоты.
Эта частота зависит от уровня изменения энергии атома при таком пере-
ходе. Если при переходе электрона с орбиты на орбиту энергия атома из-
что в результате выявления специфической периодичности химических
свойств элементов, расположенных по возрастающим атомным весам, цен-
тральной проблемой физики становится проблема строения атома.
    В 1909–1910 гг. Э. Резерфордом были проведены эксперименталь-
ные исследования рассеяния α - частиц тонким слоем вещества. Как по-
казали эти исследования, большинство α - частиц, пронизывающих тон-
кий слой вещества, рассеиваются силовыми центрами, которые действу-
ют на них с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния. Не-
которые сравнительно немногие частицы отклонялись на угол 90
градусов и более; по-видимому, они встретились с очень сильными элек-
трическими полями. Результаты этого исследования позволили Резер-
форду в 1911 г. сформулировать планетарную модель атома. По модели
Резерфорда, атом состоит из положительного ядра гораздо меньших раз-
меров, нежели атом – порядка 10-13 см. Вокруг ядра вращаются электро-
ны. Общий заряд атома равен нулю, поэтому заряд ядра по абсолютной
величине равен ne, где n-число электронов в атоме, а е – заряд электрона.
Резерфорд полагал также, что число электронов в атоме должно быть рав-
но порядковому номеру элемента в Периодической системе Менделеева.
Но модель атома Резерфорда не объяснила многих выявленных к тому
времени закономерностей изучения атомов, вид атомных спектров и др.
    Более совершенную квантовую модель атома предложил молодой
датский физик Нильс Бор (1885–1962 гг.), работавший в лаборатории Ре-
зерфорда. Бор понял, что для построения теории, которая объясняла бы и
результаты опытов по рассеянию α - частиц, и устойчивость атома, и се-
риальные закономерности, и ряд других экспериментальных данных,
нужно отказаться от ряда принципов классической физики. Бор взял за
основу модель атома Резерфорда и дополнил ее новыми гипотезами, кото-
рые не следуют или даже противоречат классическим представлениям. Эти
гипотезы известны как постулаты Бора. Они сводятся к следующему.
    1. Каждый электрон в атоме может совершать устойчивое орби-
тальное движение по определенной орбите, с определенным значением
энергии, не испуская и не поглощая электромагнитного излучения. В
этих состояниях атомные системы обладают энергиями, образующими
дискретный ряд: Е1, Е2…Еn. Состояния эти характеризуются своей ус-
тойчивостью. Всякое изменение энергии в результате поглощения или
испускания электромагнитного излучения может происходить только
скачком из одного состояния в другое.
    2. Электрон способен переходить с одной стационарной орбиты на
другую. Только в этом случае он испускает или поглощает определенную
порцию энергии монохроматического излучения определенной частоты.
Эта частота зависит от уровня изменения энергии атома при таком пере-
ходе. Если при переходе электрона с орбиты на орбиту энергия атома из-
                                   31