Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 57 стр.

UptoLike

Составители: 

57
Таблица 5
Достоинства и недостатки теории Бора
Достоинства Недостатки
Показала
наличие
у
атомов
дискрет
-
ных
линейчатых
спектров
.
Предсказала
правильные
значения
частот
спектральных
линий
атома
водорода
.
Получила
верное
значение
постоян
-
ной
Ридберга
.
Показала
наличие
стационарных
со
-
стояний
.
Обладает
внутренними
противоре
-
чиями
(
с
одной
стороны
,
применяет
законы
классической
физики
,
с
дру
-
гой
основывается
на
квантовых
по
-
стулатах
).
Не
смогла
объяснить
интенсивность
линий
.
Не
смогла
ответить
на
вопрос
,
почему
совершаются
те
или
иные
переходы
.
Оказалась
несостоятельной
в
отноше
-
нии
многоэлектронных
атомов
2.4. Атом водорода в квантовой механике
Решение задачи об энергетических уровнях электрона для атома
водорода (а также водородоподобных систем: иона гелия Не+, двукрат-
но ионизованного лития Li++ и др.) сводится к задаче о движении элек-
трона в кулоновском поле ядра.
Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром, обла-
дающим зарядом Z·e (для атома водорода Z = 1),
2
0
( )
4
Z e
U r
r
π ε
= −
(86),
где r расстояние между электроном и ядром. Графически функция
U(r) изображена жирной кривой (рис.31).
Состояние электрона в атоме водорода описывается волновой
функцией
ψ
, удовлетворяющей стационарному уравнению Шредингера
2
0
2
0
4
m Z e
E
r
ψ ψ
π ε
+ + =
(87),
где m масса электрона, Е полная энергия электрона в атоме. Это
уравнение типа имеет решение, удовлетворяющие требованиям одно-
значности, конечности и непрерывности волновой функции ψ, только
при собственных значениях энергии (полученное ранее уравнение (81))
4
2 2 2
0
1
( 1, 2, 3, ...)
8
e
n
m e
E n
h n
ε
= − =
(88),
то есть для дискретного набора отрицательных значений энергии.