АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
|
Модель Резерфорда не давала
ОК – 20 Модели атома.
1898 г. Дж. Томсон.
«булочка с изюмом»
Положительно заряженный шар (d = 10 -10м) в который вкраплены электроны, нейтрализующие положительный заряд.
| 1911 г. Э. Резерфорд.
«планетарная модель»
α - частица
Свинцовая коробка
с радиоактивным золотая
элементом фольга экран
«планетарная модель»
dа = 10 -10м
dя = 10 -15м
Общий заряд электронов
равен заряду ядра.
|
Модель Резерфорда не давала
ответы на вопросы:
- Почему атом является
устойчивой системой?
- Почему спектры излучения
атомов линейчатые, а не сплошные?
1913 г Н. Бор.
«квантовая модель строения атома»
Постулаты Бора:
- В устойчивом атоме электрон может двигаться лишь по стационарным орбитам, не излучая при этом электромагнитные волны.
- Атом излучает или поглощает квант электромагнитной энергии при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое. h ν = E2 – E1
Е, эВ γ γ
-0,54
-0,85
-1,51
-3,9
-13,6
| Теория Бора позволяет рассчитать:
1. радиус стационарной орбиты:
rn =
2. энергию на любом энергетическом уровне:
Еn =
3. скорость электрона на орбите:
υn =
|
me υn rn =
n – главное квантовое число, n = 1, 2, 3….
Состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами:
- Главное квантовое число n – определяет среднее расстояние электрона от ядра атома (размеры электронных оболочек) n = 1, 2, 3….
- Орбитальное квантовое число ℓ - определяет значение момента импульса электрона и характеризует форму электронного облака. ℓ = 0, 1, 2, 3 … (n – 1)
- Магнитное квантовое число m – определяет положение облака в пространстве. m = 0, ±1, ±2, … ±ℓ
- Спин S – собственный механический вращающий момент электрона. S = ± ½.
| Следствия из постулатов Бора:
- на длине окружности каждой стационарной орбиты укладывается целое число волн де – Бройля.
= n
- на стационарной орбите момент импульса электрона квантуется.
me υn rn =
n – главное квантовое число, n = 1, 2, 3….
|
Экспериментальные данные позволившие построить квантовую модель .
- 1909 г Джозеф Тейлор – наблюдение дифракции одиночных фотонов на игле.
- 1922г Комптон- открыл явление рассеивания фотонов на свободных или слабосвязанных электронах (эффект Комптона)
λ1рγ1
λ0е θ
рγ
ре1
λкомп = (не зависит от длины волны падающего света).
Сдвиг длин волн: Δλ = λ1 - λ0
Δλ = 2λк sin2θ
· 1923 г. Луи де – Бройль– высказал гипотезу, что любая частица обладает одновременно волновыми и корпускулярными свойствами.
Любой частице, обладающей импульсом, соответствует длина волны де – Бройля.
· λБ =
· 1927 г. Джозеф Томсон– наблюдал дифракцию потока электронов при прохождении через золотую фольгу. (λе = λБ)
· 1949 г. Фабрикант, Биберман, Сушкин – экспериментально доказали, что волновые свойства присуще отдельным электронам, а не только электронам в пучке (дифракция электронов на щели).
(λе = λБ)
| Теория вероятности для объяснения волновых свойств частиц.
- Дифракционная картина при рассеивании фотонов возникает потому, что вероятность попадания фотона в разные точки экрана не одинакова.
I /N
0 t
-2 -1 0 1 2
Дифракционные максимумы.
- Для того чтобы охарактеризовать поведение частиц используют соотношения неопределённости Гейзенберга.
- Произведение неопределённости координаты на неопределённость её импульса не меньше постоянной Планка.
Δу Δ ру ≥ h
- Произведение неопределённости энергии на неопределённость времени не меньше постоянной Планка.
Δ Еу Δt ≥ h
Нельзя независимо рассматривать корпускулярные и волновые характеристики микрочастиц, они неотделимы: координата – характеризует корпускулярные свойства, а длина волны и импульс – волновые свойства.
Одновременно точные определения импульса и положение частицы – невозможно!
Одновременно точные определения энергии и времени жизни частицы – невозможно!
|
Поиск по сайту:
|