23. Постулаты Бора. Опыты Франка и Герца. Спектр атома водорода по Бору.
Постулаты Бора — основные допущения, сформулированные Нильсом Бором для объяснения закономерности линейчатого спектра атома водорода и водородоподобных ионов и квантового характера испускания и поглощения света.
Постулаты:
Атом может находиться только в особенных стационарных, или квантовых, состояниях, каждому из которых отвечает определенная энергия. В стационарном состоянии атом не излучает электромагнитных волн.
Электрон в атоме, не теряя энергии, двигается по определённым дискретным круговым орбитам, для которых момент импульса квантуется:
,
где 
— натуральные
числа, а 
— постоянная
Планка. Пребывание электрона на орбите
определяет энергию этих стационарных
состояний.При переходе электрона с орбиты (энергетический уровень) на орбиту излучается или поглощается квант энергии
,
где 
— энергетические
уровни, между которыми осуществляется
переход. При переходе с верхнего уровня
на нижний энергия излучается, при
переходе с нижнего на верхний —
поглощается.
Используя данные постулаты и законы классической механики, Бор предложил модель атома, ныне именуемую Боровской моделью атома.
Боровская модель атома— полуклассическая модель атома, предложенная Нильсом Бором. За основу он взял планетарную модель атома, выдвинутую Резерфордом. Однако, с точки зрения классической электродинамики, электрон в модели Резерфорда, двигаясь вокруг ядра, должен был бы излучать непрерывно, и очень быстро, потеряв энергию, упасть на ядро. Чтобы преодолеть эту проблему Бор ввел допущение, суть которого заключается в том, что электроны в атоме могут двигаться только по определенным (стационарным) орбитам, находясь на которых они не излучают, а излучение или поглощение происходит только в момент перехода с одной орбиты на другую. Причем стационарными являются лишь те орбиты, при движении по которым момент количества движения электрона равен целому числу постоянных Планка
Опыты Франка и Герца.
В своем опыте Франк и Герц доказали существование дискретных энергетических уровней атома.
К катоду К и сетке C1 электровакуумной трубки, наполненной парами ртути, прикладывается разность потенциалов V, ускоряющая электроны, и снимается зависимость силы тока I от V. К сетке C2 и аноду А прикладывается замедляющая разность потенциалов. Ускоренные в области I электроны испытывают соударения с атомами ртути в области II. Если энергия электронов после соударения достаточна для преодоления замедляющего потенциала в области III, то они попадут на анод. Следовательно, показания гальванометра Г зависят от потери электронами энергии при ударе.
В опыте наблюдался монотонный рост I при увеличении ускоряющего потенциала вплоть до 4,9 эВ, то есть электроны с энергией Е < 4,9 эВ испытывали упругие соударения с атомами Hg и внутренняя энергия атомов не менялась. При значении V = 4,9 В (и кратных ему значениях 9,8 В, 14,7 В) появлялись резкие спады тока. Это определённым образом указывало на то, что при этих значениях V соударения электронов с атомами носят неупругий характер, то есть энергия электронов достаточна для возбуждения атомов ртути. При кратных 4,9 эв значениях энергии электроны могут испытывать неупругие столкновения несколько раз.
Таким образом, опыт Франка — Герца показал, что спектр поглощаемой атомом энергии не непрерывен, а дискретен, минимальная порция, которую может поглотить атом ртути, равна 4,9 эВ