Квантовая физика.

2. Линейчатый спектр излучения атомов. Его объяснение в теории н.Бора.

Линейчатый спектр дают не взаимодействующие друг с другом атомы. Он состоит из отдельных спектральных линий, характеризуемых частотой излучения. Спектральные линии можно характеризовать волновым числом и энергией фотона. Спектральн. линии подчиняются определенной закономерности и выделяются в отдельную группу. Наиб. четко прослеживаются спектральные серии у атома Н. Бальмер обнаружил, что ν=R(1/m²– 1/n²), где ν – частота,R– постоянная Реберга,m– номер серии. Приm=1,n=2,3,4-серия 1, еслиm=2,n=3,4,5-серя 2 –видимая часть спектра. Приm=3,n=4,5,6 – серия 3 – инфракрасная область.

Бор объяснил происхождение линейчатых спектров и структуру спектра атома Н. при возбуждении атом получает энергию, в зависимости от которой электроны переходят на возбужденные энергетические уровни. При возвращении на основной электрон излучает эту энергию в виде квантов, поэтому в спектре много линий, соответствующих энергетическим уровням атома и возможным переходам электрона. В 1913 году высказал, что существуют только те состояния, энергия которых равна Е=mν. Момент импульса у орбит удовлетворяет выражению:hν=En-Em=m_ee⁴/Eh²(1/n²-1/m²).

Постулаты Бора:

Электрон, находясь на стационарной орбите, не излучает и не поглощает согласно Н Бору, стационарная орбита отвечает условию: mυr=hn/2π=hn (n=1,2,3,);υ – скорость эл.; mυ – импульс эл.; mυr – момент импульса эл.
Атом излучает или поглощает при скачкообразном переходе эл. одного стационарного состояния на др: hν_ik=E_k-E_i

Серия 3. Пашен

Серия 2. Больмер

серия 1 Лайман

эксперимент и теория Бора соотв-т форм. Ридберга: ν=R(1/m²-1/n²)/

_______________________________________________________________________________________

3. Волновые свойства частиц. Гипотеза де-Бройля, ее экспериментальное обоснование.

В 1924 г Луи де Бройль высказал гипотезу об общности квантовых частиц света фотонов и частиц ве-ва. Есл фотоны кроме волновых свойств имеют корпускулярные, то движущиеся частицы вещества также обладают волновыми свойствами, кроме корпускулярных. Фотон – элементарная частица света, обладающая волновым свойствами. Луи де Бройль считал, что всякая движущаяся частица ве-ва имеет волновые свойства. Формула для импульса фотона: P=hν/c=hνбыла использована для др. микрочастиц массойm, движ-ся со скоростью υ:P=mυ=h/λ., откуда: λ=h/(mυ). Доказательство волновой теории стало явление дифракции электронов, кот было обнаружено в 1927 г. при использовании рассеяния электронов на кристаллах. Дифракцию можно наблюдать с помощью тонкой металлической фольги. Способностью дифрагировать обладают как заряженные (протоны, ионы), так и нейтральные (нейтроны, атомы, молекулы.)

Эл. пучок проходит через фольгу, и электроны рассеиваются в ее кристалликах, попадают на экран или фотопластинку, давая ряд концентрических темных и светлых колец. Только целое число nотражается на окружности.

фотопластинка

Эл. пучок фольга