4.5. Висновки

Безперечно, теорія Бора була важливим етапом у розвитку уявлень про будову атома. Вона показала, що класичну фізику необхідно доповнити квантовими постулатами. Вона дала поштовх до подальшого розвитку експериментальних досліджень атомної та молекулярної фізики та полегшила планування експериментів, направлених на більш детальне вивчення будови атомів.

Теорія Бора змогла:

1. кількісно визначити енергії стаціонарних станів атома водню та хвильові числа його серій

2. ;

3. встановити і дослідити ізотопічний зсув спектральних ліній ;

4. передбачити спектральні властивості позитронію та мезоатому;

5. передбачити зсув спектральних ліній при зростанні атомного номера ядра у воднеподібних (одноелектронних) атомів ( );

6. пояснити нормальний ефект Зеємана, що полягає в розщепленні синглетної спектральної лінії в магнітному полі на три лінії (триплет Лоренца), тощо.

7. Проте, теорія Бора мала певні недоліки:

8. непослідовна, бо поряд з класичним розглядом руху електрона використовувала два квантових постулати;

9. не пояснювала правила відбору;

10. не могла пояснити будову та властивості багатоелектронних атомів;

11. не пояснювала інтенсивності спектральних ліній;

12. не могла пояснити тонку структуру спектральних ліній;

13. не могла пояснити результати дослідів Штерна і Герлаха з розщеплення пучка нейтральних атомів у неоднорідному магнітному полі і інших магнітних властивостей атомів. Зокрема вона не могла пояснити, чому не збуджений атом водню має магнітний момент.

14. Проте, незважаючи на всі труднощі, теорія Бора-Зоммерфельда була суттєвим кроком уперед у пізнання будови атома. Її успіх у визначенні сталої Рідберга , встановлення, що стала Планка є універсальною фундаментальною сталою для всіх видів матерії, а не тільки для характеристики корпускулярно-хвильового дуалізму електромагнітних хвиль (у подальшому розвитку фізики виявилось, що використовується всією квантовою фізикою).

Глава 5. Хвильова природа матерії

5.1. Передумови пізнання хвильової природи матерії

До 20 років ХХ століття фізика накопичила значну кількість фактів для того, щоб стверджувати, що електромагнітні хвилі виявляють не тільки хвильові, але й корпускулярні властивості. Перерахуємо основні факти з цієї сукупності.

5.1.1. Квантова природа випромінювання світла

Німецький учений, лауреат Нобелівської премії Макс Планк, вивчаючи особливості випромінювання світла речовиною, встановив, що абсолютно чорне тіло випромінює світлові хвилі квантами з енергією .

2. Квантова природа поглинання світла

Нобелівський лауреат 1922 року Альберт Ейнштейн в 1905 році, аналізуючи закони зовнішнього фотоефекту, встановив, що енергія фотоелектронів прямо пропорційна частоті діючого світла, тобто світло (електромагнітна хвиля) поглинається квантами

, (5.1)

де – робота виходу метала.

Ейнштейн припустив, що світло при розповсюдженні в просторі подібно до сукупності якихось частинок, енергія яких визначається формулою Планка . Згодом ці частинки отримали назву квантів світла або фотонів (слово фотон було введено в 1929р. фізхіміком Люїсом)