30)Постулаты Бора.

Планетарная модель атома позволила объяснить результаты опытов по рассеиванию альфа-частиц, но встретилась с другой принципиальной трудностью.

Как известно, любое ускоренное движение электрических зарядов сопровождается излучением электромагнитных волн. Движение по окружности является ускоренным, поэтому электрон в атоме должен излучать электромагнитные волны с частотой, равной частоте его обращения вокруг ядра. Это должно приводить к уменьшению энергии атома, к постепенному приближению электронов к ядру, и, наконец, к падению на ядро. Таким образом, атом, состоящий из ядра и обращающихся вокруг него электронов, неустойчив. Он существует только некоторое время, пока электроны не израсходуют свою энергию в процессе излучения волн и не упадут на ядро. Но в действительности атомы устойчивы. Это фактически означает, что к таким явлениям законы классической физики неприменимы.

Первый шаг на пути разрешения противоречий между теорией и результатами эксперимента в физике атома был сделан датским физиком Нильсом Бором. Свои представления об особых свойствах атомов Бор сформулировал в виде постулатов следующего содержания:

1)Существуют особые, стационарные состояния атомов, при которых электроны в атоме находятся на особой орбите и движутся с ускорением, но не излучают при этом электромагнитные волны. Каждому стационарному состоянию соответствует определенная энергия Е.

2)Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией (и наоборот при поглощении). Энергия излученного фотона равна разности энергий этих стационарных состояний

h*ν = ΔE.

Состояние атома, в котором он обладает минимальной энергией, называется основным. (n=1) Все остальные состояния называются возбужденными.

Если рассматривать это на простейшем примере, на атоме водорода, то получается, что сам по себе атом находится в невозбужденном состоянии, находясь на 1 энергетическом уровне, т.е. настолько близко к ядру, насколько только это возможно. Если атом начинает поглощать энергию, то он переходит на более высокие энергетические уровни, удаляется от ядра, т.е, согласно Бору, переходит от состояния с меньшей энергией, в состояние с большей. Если потом он начинает излучать свет, то теряет энергию и снова приближается к ядру. Для наглядного представления возможных энергетических состояний электронов в атомах используются энергетические диаграммы.

На энергетической диаграмме каждое стационарное состояние атома отмечается горизонтальной линией, называемой энергетическим уровнем.

Ниже всех остальных на диаграмме располагается энергетический уровень, соответствующий минимальному значению энергии из всех возможных. Когда электроны находятся на этом уровне, то атом в основном состоянии.

Переходы атома из одного состояния в другое изображаются вертикальными линиями между соответствующими уровнями на энергетической диаграмме, направление перехода указывается стрелкой. Вниз ( энергия становится меньше) – испускание света. Вверх (энергия становится больше) – поглощение.