32. Постулаты Бора.

Для того, чтобы объяснить линейчатые спектры атомов датский физик Нильс Бор в 1913 году вводит два постулата.

Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний): в атоме существуют стационарные (не изменяющиеся во времени) состояния, в которых он не излучает энергию. Энергии этих состояний образуют дискретный ряд: , , …, . Стационарным состояниям атома соответствуют орбиты, по которым движутся электроны. Хотя электроны движутся по стационарным орбитам с ускорением, они не излучают и не поглощают энергию.

В стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой орбите, должен иметь дискретные значения момента импульса, удовлетворяющие условию:

, n=1, 2, 3,…, где - масса электрона, - его скорость по n-ой орбите радиуса , .

Второй постулат Бора (правило частот): при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую излучается (поглощается) квант с энергией:

.

При происходит излучение фотона (переход из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией), при - поглощение фотона (переход атома в состояние с большей энергией).

Набор возможных дискретных частот определяет линейчатый спектр атома.

33. Квантовая теория атомаов. Квантовые числа. Принцип Паули.

Собственные функции , являющиеся решениями уравнения Шредингера зависят от трех квантовых чисел: n, и . n - главное квантовое число, определяет энергетические уровни электрона в атоме и принимает значения n = 1, 2, 3,…

- орбитальное квантовое число, оно связано с квантованием момента импульса электрона (механического орбитального момента). То есть орбитальный момент не может быть произвольным, а принимает дискретные значения, определяемые формулой:

(1)

При данном значении n - принимает значения

0,1, 2,…, n-1.

Всего n значений.

m - магнитное квантовое число, связанное с квантованием проекции момента импульса на выбранное направление (обычно в направлении магнитного поля по оси z):

(2)

Магнитное квантовое число может принимать следующие значения:

m=0, , ,…,

Всего значений.

Принцип Паули - в одном и том же атоме не может быть двух электронов с одинаковыми квантовыми числами , , , . То есть два электрона должны отличаться по крайней мере значениями одного квантового числа.

Состояние каждого электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами:

(n = 1, 2, 3,…) – квантует энергию ,

( 0, 1, 2,…, ) – квантует орбитальный механический момент ,

(m = 0, , ,…, ) – квантует проекцию момента импульса на заданное направление ,

( ) – квантует проекцию спина на заданное направление . С возрастанием растет энергия. В нормальном состоянии атома электроны находятся на самых низких энергетических уровнях.