32 Модель атома Томсона

Атом - равномерный положительный зараженный шар n=10^¹⁰м. Внутри находятся эл-ны, совершающий гармонические колебания. Эл-нов столько, что суммарный заряд .

У атома водорода 1 эл-н, колебаниям которого соотв. частота (1)  в окруж. среду идут колебания одной частоты, что несоответствует действительности.

Резерфорд изучал рассеивание положительных заряженых -частиц на фольге из золота. -частицы получали из радиоакт. препарата. q_=2e, m_=7300m_e

Схема опыта Резерфорда.

При малых углах - max кол-во вспышек; при =180° 1 из 2·10⁵ давало вспышку.

-частица встречает массивный полож. заряд. С отрицательными частицами взаимодействие очень слабое. Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель атома. Атом представл. собой тело, внутри которого наход. ядро R=10^¹⁵10^м с зарядом +Z_e. Вокруг него вращаются эл-ны, образуя электронную оболочку атома. Суммарный заряд эл-нов Z_e. На основании нейтральности атома он сделал вывод что всего Z эл-нов. Согласно Резерфорду, радиусы орбит эл-нов могут быть произвольными. Ограничения на радиусы нет. Движение эл-на ускоренное  эл-н испускает энергию. С позиций классической электродинамики электрон вращается по спирали и падает на ядро, т.к. радиус уменьшается.

Атом испускает близкие энергии h - равномерный спектр. Атом по Ридбергу представляет электродинамически неустойчивую структуру (за короткое время электрон должен упасть на ядро).

Потсулаты Бора

Н. Бор -1912 г. - новые принципы подхода к строению атома.

I постулат (о стационарных состояниях электронов и атомов): Атом (эл-н) может находится в определённых стационарных состояниях, в которых неи излучения э/м волн. Стационарным состояниям соответствуют стационарные орбты, по которым может обращаться эл-н, имея при этом дискретные значения энергии E₁, E₂... Радиусы стационарных орбит имеют при этом определённые значения r₁, r₂...

II постулат (о значении радиусов стационарных орбит): Стационарными орбитами являются также орбиты для которых момент импульса электрона имеет только целочисленные значения (n=1,2,3,...). Дж.

III постулат (условие частот Бора): электрон излучает или поглощает энергию э/м поля только при переходе с одной стационарной орбиты на другую. При этом квант энергии испускаемого (поглощаемого) э/м излучения равен разности энергий эл-на на соответствующих стационарных орбитах.

;

E_nj - энергия на орбите, с которой осуществляется переход.

E_ni - энергия на орбите, на которую осуществляется переход.

h - испускание излучения (E_njE_nj) .

hпоглощение (E_njE_nj) .

Теория Бора для атома водорода и водородоподобных систем

1) Водородоподобыми ионами называют ионы, содержащие 1 электрон.

2) Квантование радиусов стационарных орбит. Рассм. водородообразный ион элемента с номером Z.

Кулоновская сила притяжения создаёт или вызывает ускоренное движение эл-нов по n-ой орбите:

... (1);

... (2)

Из (1) и (2)  ... (3)

Из (3)  радиус стационарной орбиты увеличивается пропорционально n². Первой считают орбиту от ядра. Из ф-лы (3)  . Зная радиус первой стационарной орбиты для атома водорода, можно найти радиус любой другой орбиты атома водорода или водородоподобного иона.