На головну

Тема 5. Енергетичні спектри атомів і модель атома Бора.

  1.  B. потоки частинок і електромагнітних хвиль, взаємодія яких із середовищем призводить до іонізації її атомів і молекул.
  2.  IV. Модель (ГБ).
  3.  Quot; Економічного людини "модель.
  4.  Thrashing. Властивість локальності. Модель робочого безлічі.
  5.  А) Модельне дію
  6.  А-модель
  7.  Адаптивна модель прогнозування (Adoptive model of forecasting)

1. Ядерна модель атома. Постулати Бора. Що принципово нового вніс Бор в теорію атома? Труднощі теорії.

Модель атома Резерфорда не могла пояснити, чому спектри випромінювання газів складаються з окремих ліній, а не є суцільними.

Постулати Бора:

1) В атомах існують особливі стаціонарні орбіти, на яких електрон може рухатися як завгодно довго. Момент кількості руху (момент імпульсу) електрона на таких орбітах

дорівнює: ,

2) При переході електрона з однієї стаціонарної орбіти на іншу відбувається випромінювання (або поглинання) кванта енергії: .

Теорія приводила до того, що швидкість, радіус орбіти, енергія електрона не можуть мати будь-які значення, а квантуються, т. Е. Можуть приймати тільки дискретні (окремі) значення.

2. Отримайте вирази для швидкостей і радіусів орбіт електрона в атомі водню на основі теорії Бора. Водневоподібний атом.

Заряд ядра дорівнює + Ze, де Z число протонів (і номер елемента в таблиці Менделєєва). Навколо ядра обертається по круговій орбіті електрон е зі швидкістю  . На електрон діє з боку ядра кулоновская сила  . Запишемо II закон Ньютона для електрона:  , де  - Нормальне прискорення.

,  => ,  , Для Н Z = 1, основний стан n = 1.

водородоподобном атомами називають атоми (або іони) у яких на останній орбіті є тільки один електрон.

3. Отримайте вираз для повної, кінетичної і потенційної енергій електрона в атомі водню на основі теорії Бора. Чому повна енергія Е має негативний знак? Беручи, що , Обчисліть енергії електрона на другій і третій орбітах.

Коли електрон в атомі Н знаходиться на 1-ій орбіті, кажуть, що електрон (або атом) знаходиться в основному (не збудженому) стані, при цьому електрон має мінімальну енергію. Всі інші стани називаються збудженими станами.

Повна енергія Е електрона складається з кінетичної W і потенційної U енергій:

Е = W + U.

 Потенційна енергія взаємодії електрона з ядром негативна, т. К. Нульовий рівень прийнятий на нескінченності (  ), Чим ближче до ядра, тим менше енергія електрона: .  Кінетична енергія:    Повна енергія: Е = W + U  
 Енергія електрона на n-ой орбіті: , .

4. Що називають енергією зв'язку електрона в атомі? Чому вона дорівнює (в еВ) для атома водню, водородоподобного атома? Що таке перший потенціал збудження атома, енергія іонізації?

Енегрія електрона на 1-ій орбіті водню і водородоподобних атомів (ВПА):

Енергія іонізації атома - Це мінімальна енергія, яку потрібно повідомити атому, щоб видалити з нього електрон (  ): .

потенціал іонізації - Це різниця потенціалів, яку прикласти до газу, щоб іонізувати атом: .

Перший потенціал збудження - Різниця потенціалів, необхідна для перекладу електрона з 1-ої на 2-у орбіту.  , Для водню .

Вольти і електрон-вольти чисельно рівні.

5. Спектральна формула і її висновок на основі теорії Бора. Серії Лаймана, Бальмера, Пашена. Намалюйте схему енергетичних рівнів і вкажіть відповідні переходи електронів.

2-ий постулат Бора: при переході електрона з однієї стаціонарної орбіти на іншу відбувається випромінювання (або поглинання) кванта енергії: .

Енергія електрона на n-ой орбіті: , .

Підставивши, отримаємо:

Спектральні формули:

 - Постійні Ридберга, виражаються одна через іншу за допомогою формул: .

Серіальні формули:

Серія Лаймана:

Серія Бальмера:

Серія Пашена:

Головні лінії серії: серія Лаймана перехід  , Серія Бальмера перехід  , Серія Пашена перехід .

Середній час життя електрона на цій орбіті близько 10-8 секунди.

 




 Квантова фізика. Виникнення квантової фізики. |  Тема 1. Теплове випромінювання. |  Випромінювання електромагнітних хвиль, що відбувається за рахунок енергії теплового руху молекул, називають тепловим випромінюванням. |  Тема 2. Дуалізм властивостей електромагнітного випромінювання. |  Тема 3. Фотоефект. |  Тема 7. Застосування рівняння Шредінгера. |  Тема 8. Квантові числа. |  Тема 9. Класична і квантові статистики. |  надпровідність |  Ширина зони провідності і число рівнів в ній |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати