29. Спектральные закономерности.(392)

30. Теория Бора. Спектр атома водорода. Недостатки теории Бора. (393)

Бо́ровская моде́ль а́тома (Моде́ль Бо́ра) — полуклассическая модель атома, предложенная Нильсом Бором в 1913 г. За основу он взял планетарную модель атома, выдвинутую Резерфордом. Однако, с точки зрения классической электродинамики, электрон в модели Резерфорда, двигаясь вокруг ядра, должен был бы излучать непрерывно, и очень быстро, потеряв энергию, упасть на ядро. Чтобы преодолеть эту проблему Бор ввел допущение, суть которого заключается в том, что электроны в атоме могут двигаться только по определенным (стационарным) орбитам, находясь на которых они не излучают, а излучение или поглощение происходит только в момент перехода с одной орбиты на другую. Причем стационарными являются лишь те орбиты, при движении по которым момент количества движения электрона равен целому числу постоянных Планка

Недостатки теории Бора. Не смогла объяснить интенсивность спектральных линий.

Справедлива только для водородоподобных атомов и не работает для атомов, следующих за ним в таблице Менделеева.

Теория Бора логически противоречива: не является ни классической, ни квантовой. В системе двух уравнений, лежащих в её основе, одно — уравнение движения электрона — классическое, другое — уравнение квантования орбит — квантовое.

Теория Бора являлась недостаточно последовательной и общей. Поэтому она в дальнейшем была заменена современной квантовой механикой, основанной на более общих и непротиворечивых исходных положениях. Сейчас известно, что постулаты Бора являются следствиями более общих квантовых законов. Но правила квантования типа широко используются и в наши дни как приближенные соотношения: их точность часто бывает очень высокой.

31. Корпускулярно волновой дуализм микрочастиц. Гипотеза де Бройля.

Объекты микромира изучаемые в квантовой имеют линейные размеры 10^(-6) до 10^(-13) мм. Основополагающей квантовой механики появилась идея, что корпускулярно волновой дуализм имеет универсальный характер, т. е. он должен проявляться для всех частиц с импульсом p; λ=h/p=h/mυ(1); Гипотеза де Бройля успешно подтверждена в ряде опытов. Вскоре гипотеза де Бройля была подтверждена экспериментально. В 1927 г. американские физики К.Дэвиссон и Л.Джермер обнаружили, что пучок электронов, рассеивающийся от естественной дифракционной решетки — кристалла никеля, — дает отчетливую дифракционную картину. Дифракционные максимумы соответствовали формуле Вульфа — Брэггов 2d*sinθ=mλ (m=1,2,3…), а брэгговская длина волны оказалась в точности равной длине волны, вычисленной по формуле (1). В дальнейшем формула де Бройля была подтверждена опытами П. С. Тартаковского и Г. Томсона(1927 год), наблюдавших дифракционную картину при прохождении пучка быстрых электронов (энергия «50 кэВ) через металлическую фольгу (толщиной ≈1 мкм). Фабрикант, Биберман, Сушкин доказали в 1949 что волновыми свойствами обладают и отдельно взятые электроны.

32. Соотношение неопределённостей.

Карпуск. волновой дуализм мат. объектов носит существенное ограничение для понятий координат и импульса в классическом смысле. Принцип дополнительности Бора: Для объяснения данных эксперимента необходимо использовать либо волновые, либо квантовые свойства вещ. Согласно соотношению неопределенностей Гейзенберга, микрочастица (микрообъект) не может иметь одновременно и определенную координату (x,y,z), и определенную соответствующую проекцию импульса (px,py,pz), причем неопределенности этих величин удовлетворяют условиям т. е. произведение неопределенностей координаты и соответствующей ей проекции импульса не может быть меньше величины порядка h. xp(x) ħ ; yp(y) ħ ; zp(z) ħ ; фактическая невозможность одновременно с любой наперед заданной точностью измерить координату и импульс микрообъекта. Значения заданные с точностью определяемые соотношением гейзенберга: x=0, p(x)=∞; x=∞, p(x)=0 . В квантовой механике о движении электрона по траектории можно говорить о вероятности местонахождения электрона в какой либо области пространства .