Модель Томсона

Эрнст Резерфорд и его студенты Ганс Гейгер и Эрнест Марсден (1911 г.): исследования, показавшие, что модель Томсона неверна.

21

Эксперимент Марсдена

Зонд: -частица (He++)

Источник:

Радий

22

Эксперимент Марсдена

23

Эксперимент Марсдена

-частицы

Сверхтонкая золотая фольга

Ожидание:

маленькие отклонения -частиц при прохождении через сверхтонкую фольгу.

24

Анализ Резерфорда

Заключение Резерфорда, основанное на экспериментах Марсдена:

заряженная масса не распределена по всему объему атома.

Причина наблюдаемых отклонений -частиц –

концентрация заряда в центре объема, соответствующего 0,0001 атомного диаметра.

Смерть модели атома «сливовый пудинг» и рождение ядерной модели.

26

Модель атома Резерфорда

Концентрация положительного заряда в атоме в ядре атома - области, малой по сравнению с размерами атома.

Движение всех электронов, принадлежащих атому, по орбитам в пределах относительно большого объема за пределами ядра и вокруг него.

27

Модель атома Резерфорда

Два основных фундаментальных затруднения планетарной модели Резерфорда:

1)Невозможность объяснения причин испускания (и поглощения) атомами э-м излучения с определенными характерными частотами и никакого другого.

2)Необходимость излучения э-м волн электронами под воздействием центростремительного ускорения, потери энергии электронами

за счет излучения с последующим захватом ядром

и разрушением атома.

28

Боровская модель атома водорода

1913: датский физик Нильс Бор - комбинация идей:

•квантовой теории Планка,

•концепции фотона Эйнштейна,

•планетарной модели атома Резерфорда,

•ньютоновской механики.

29

Боровская модель атома водорода

Основные идеи (постулаты) теории Бора:

1)Электрон движется по круговым орбитам вокруг протона под действием электрической силы притяжения.

2)Только определенные орбиты электронов являются стабильными.

Находясь на одной из этих стационарных орбит, электрон не излучает энергию.

3)Излучение испускается атомом, когда электрон осуществляет переход с начальной орбиты с большей энергией на конечную орбиту с меньшей энергией.

4)Разрешенными являются те орбиты электронов, для которых орбитальный момент импульса относительно ядра квантуется и равен целому множителю ħ,

mevr = nħ n = 1, 2, 3, …

30