Тема 3.Электронное строение атомов и периодический закон.

Введение:

3.1. Лучистая энергия.

3.2. Квантовая теория.

3.3. Фотоэлектрический эффект.

3.4. Атомные спектры.

3.5. Двойственная природа материи.

3.6. Принцип неопределенности.

3.7. Квантовомеханическое описание атома.

3.8. Периодический закон и таблица элементов.

Введение.

Началом современной теории электронного строения атома послужила планетарная модель атома Нильса Бора (1885-1962), которую он предложил в 1913 г. Объяснение этой и более поздних моделей атома вытекали из данных об атомных спектрах и энергии ионизации атомов. Более же глубокое понимание их электронного строения во многом основывается на изучении свойств света или лучистой энергии.

3.1 Лучистая энергия

Разные виды лучистой энергии (тепло горящих дров, видимый свет, рентгеновские лучи и т.д.) обладают важными общими свойствами. Лучистая энергия или электромагнитная распространяются в вакууме со скоростью света, равной 299792458 м/с; достаточно пользоваться её округлённым значением м/сек.

Любая лучистая энергия обладает волновыми свойствами.

Эта энергия, обладая волновыми свойствами, характеризуется частотой  ( ), длинной волны (λ) и амплитудой (А),как показано на рис. 3.1.

Рис. 3.1 Характеристика волн лучистой энергии: λ-длина волны; А-амплитуда.

Электромагнитная энергия переносится электромагнитными волнами,которые связаны не с перемещением вещества(в полном смысле), а с периодическими изменениями электрического и магнитного полей. Поэтому её называют ещё электромагнитным излучением, а амплитуду волны-её интенсивностью.

Единицы измерения длин волн электромагнитного излучения представлены в таблице 3.1

Таблица 3.1.Единицы измерения волн электромагнитного излучения.

Единица	Обозначение	Длина, м	Тип излучения
Ангстрем Нанометр или миллимикрон (ммк) Микрон Сантиметр Миллиметр Метр	А Нм Мкм См Мм м		Рентгеновское Ультрофиолетовое, видимое Инфракрасное Микроволновое(СВИ) Инфракрасное Телевизионное,радио

Частота излучения ( )- это число циклов(повторяющихся длин волн) за 1 сек при прохождении излучения через заданную точку пространства. Для коротких волн характерна высокая частота, для длинных волн-низкая. Частота излучения ( ) и длина волны (λ) взаимосвязаны уравнением:

* λ=с , =с/ λ (3.1)

Где с-скорость света в вакуме, м/сек.

3.2 Квантовая теория.

Квантовую теорию предложил Макс Планк (1858-1947) в 1900г. В ней сформулированы правила, определяющие способность тел поглощать или испускать энергию.

Планк предположил, что количество энергии, приобретаемое или теряемое на атомном уровне при поглощении и испускании излучения, должно быть целочисленным и кратным от частоты лучистой энергии. И если обозначить изменение энергии тела как ΔE, то согласно теории Планка

ΔЕ=h*ν, 2h* ν, 3h* ν…и т.д., (3.2)

Где h-коэффициент пропорциональности, названный постоянной Планка

(h = 6.62618·10^-34 Дж·сек.)

Физический смысл постоянной Планка состоит в том, что она определяет минимальное и допустимое изменение материи в пространстве и времени.

Определенные и дикретные порции энергии поглощения и испускания Планк назвал Квантами. Величина этих порций энергии определяется по уравнению (3.2), т.е. ΔЕ=h* ν;