Атом, теория Бора

Атом, теория Бора 6 —, электронные оболочки 7, 31 Атомная бомба 13, 319 [c.392]

В рамках теории Бора резонансное свечение имеет иное истолкование, чем по классическим представлениям. Поглощение света частоты V соответствует сообщению атому энергии в количестве благодаря чему атом переходит в возбужденное состояние с энергией 2 = - 1 + где 1 — энергия его первоначального состояния. Будучи предоставленным самому себе, он вернется в первоначальное состояние с меньшей энергией и потому более устойчивое, отдав избыток энергии в виде излучения, которое согласно второму постулату Бора и будет иметь частоту V, т. е. будет иметь характер резонансного. То обстоятельство, что резонансное излучение натрия состоит из двух линий, доказывает, что атом натрия может существовать в двух дискретных, близких по энергии возбужденных состояниях (рис. 38.5). [c.728]

В рамках представлений, лежащих в основе теории Бора, явление испускания света отдельным атомом происходит в результате перехода из одного стационарного состояния в другое, причем предполагается, что такой переход происходит практически мгновенно. С этой точки зрения постепенное ослабление свечения означает, что возбужденный атом может оставаться некоторое время в состоянии возбуждения, пока не произойдет акт перехода в другое стационарное состояние, сопровождающийся излучением. Сам переход происходит мгновенно, но время пребывания атома в возбужденном состоянии может быть более или менее длительным. [c.729]

Вместо старой модели атома была предложена новая, в которой положение электрона в атоме в данный момент времени определяется не точно, а с некоторой вероятностью, величина которой задается волновой функцией, являющейся решением волнового уравнения. Квантовая механика не только повторила все результаты теории Бора, ио и объяснила, почему атом не излучает в стационарном состоянии, а та кже позволила подсчитать интенсивности спектральных линий. Кроме того, квантовая механика дала объяснение совершенно непонятному с точки зрения классической физики явлению дифракции электронов. [c.17]

Другое усовершенствование теории Бора касалось введения различной пространственной ориентации эллиптических орбит. Это привело к необходимости ввести еще одно квантовое число т, которое характеризует расположение орбиты в пространстве и указывает величину проекции момента количества движения электрона на некоторое выделенное (например, магнитным полем) направление в пространстве. Квантовое число т называется магнитным квантовым числом. Оно может принимать значения к, (/г — 1),..., О,..., (-Й), где — азимутальное квантовое число. Переходы с изменением m удовлетворяют правилу отбора Ат =0, 1. Введение магнитного квантового числа позволило объяснить нормальный эффект Зеемана. [c.58]

Квантовая механика не только получила постулаты Бора и таким образом повторила результаты теории Бора — Зоммерфельда, но и дала возможность оценить интенсивность спектральных линий. Как уже было замечено, теория Бора—Зоммерфельда разрешает переходы между любым термами атома, в то время как обнаруженные в опытах спектральные линии соответствуют только строго определенным переходам. Для согласования теории с опытом приходилось искусственно вводить правила отбора, согласно которым разрешенными являются только переходы с изменением k на, Ak = и m на Ат = 0, 1. Замечательным результатом квантовой механики оказалось автоматическое получение правил отбора А/ = 1 и Ат = 0, 1, которые вытекают из вида собственных функций. [c.61]

Недостаточность теории Бора выявилась уже при ее применении к атому водорода давая правильно значения частот спектральных линий, [c.91]

Простейшим после атома водорода является атом гелия, электронная оболочка которого состоит из двух электронов. Однако, несмотря на сравнительную простоту атома гелия, попытки построить его теорию в рамках старой теории Бора не увенчались успехом. В дальнейшем стало ясно, что старая теория Бора в принципе не могла дать решения проблемы атома гелия. Это обусловлено главным образом двумя обстоятельствами. Во-первых, квантовая теория Бора не позволяет учесть наличие обменной энергии, существование которой является чисто квантовым эффектом. А обменная энергия в многоэлектронных системах, в том числе и в атоме гелия, играет существенную роль. Во-вторых, старая теория Бора не учитывает наличие спина у электрона. Эффекты, связанные со спином, существенны для многоэлектронных систем, и без их учета невозможно полное объяснение многих особенностей этих систем. [c.270]

По теории Бора флуоресценция объясняется тем, что атом натрия, поглощая Свет, переходит из нормального состояния 1S в соседнее состояние 2Р (рис. 9а). Возвращаясь обратно в нормальное состояние 1S. он излучает линию v = 1S — 2Р, т. е. ту же самую, которую поглотил. При освещении паров натрия ультрафиолетовым светом с частотой, равной частоте второй линии главной серии натрия v=lS — ЗР, также наблюдается свечение паров (флуоресценция) однако в этом случае испускается не только та же самая линия, которая поглощается, но и снова желтая линия V" 1S—2Р. С точки зрения Бора этот факт легко объясняется с уровня ЗР атом может перейти на уровень 1S (рис. 96), не только ЗР непосредственно, излучая линию v — [c.18]

С точки зрения теории Бора, орбита электрона испытывает под влиянием внешнего поля возмущение. Теория в первую очередь распространяется на водород и водородоподобные ионы. Атом, состоящий из ядра и одного электрона, вращающегося вокруг него по эллиптической орбите, в среднем по времени аналогичен диполю. Если внешнее поле напряженности направлено по оси то потенциальная энергия электрона в этом поле в каждый данный момент равна [c.375]

Недостатки теории Бора. Теория Бора не смогла объяснить целый ряд наблюдаемых фактов дублетный характер линий в атом. водорода, спектры атомов, содержащих олее чем один электрон. [c.324]

Что касается методов, то со временем стало ясно, что классическая механика пе в состоянии дать правильное описание явлений, происходящих внутри атомов, и ее следует заменить квантовой теорией, история которой началась в 1900 г. с работы Макса Планка (1858—1947 гг.) [45]. Применив эту теорию к атому, Нильсу Бору (род. в 1885 г.) ) [46] удалось в 1913 г. объяснить простые закономерности в линейчатых спектрах газов. На основе этих первых работ и все возрастающего количества экспериментальных данных развилась современная квантовая механика (Гейзенберг, Борн, Иордан, де Бройль, Шредингер, Дирак) [47—52]. С ее помощью удалось существенно увеличить наши познания о структуре атомов и молекул. [c.20]

Теория Бора и атом водорода [c.13]

Как уже упоминалось, выход из затруднения был предложен Бором, отказавшимся от применения к атому законов классической электродинамики. Опираясь на идеи квантовой теории Планка, Бор подошел к трактовке модели Резерфорда с точки зрения этих новых представлений. Нужно отметить, однако, что теория Планка, признав неприменимость классической электродинамики к элементарному осциллятору, еще не выдвинула на ее место разработанной квантовой теории. Поэтому и Бор не мог дать решения сложной Задачи об атоме Резерфорда, которое представляло бы последовательное применение законов новой физики. Он вынужден был сформулировать в виде постулатов определенные утверждения в духе новой теории, не дав сколько-нибудь рационального обоснования рецепту применения этих постулатов. Однако на таком заведомо несовершенном пути были получены столь поразительные результаты, что правильность замысла Бора стала очевидной. Последующее развитие квантовой теории повело к разработке квантовой механики и квантовой электродинамики, при помощи которых удалось получить постулаты Бора как их следствия. [c.721]

Основываясь на идеях Планка, Бор развил квантовую теорию излучения атома. Согласно этой теории атом характеризуется определенными стационарными состояниями, находясь в которых он не излучает энергии. Излучение или поглощение энергии должно соответствовать переходу атома из одного стационарного состояния в другое. При таких переходах испускается или поглощается монохроматическое излучение, частота V которого определяется соотношением [c.141]

Теория атома водорода была развита Бором. Рассмотрим, следуя Бору, водородоподобную систему, состоящую из ядра с зарядом Хе (для водорода Х= ) и движущегося вокруг него по круговой орбите электрона. Заметим, что с точки зрения классической теории такая система является неустойчивой, так как движение электрона по круговой орбите должно сопровождаться испусканием света. При этом энергия атомной системы уменьшается. Вместе с тем уменьшается и радиус орбиты, а также сокращается период обращения. Частота обращения и частота испускания непрерывно растут. Электрон, постоянно приближаясь к ядру, должен упасть на него, после чего атом прекратит свое существование. Итак, по законам классической электродинамики атом должен быть неустойчив и в течение своего существования должен испускать непрерывный спектр, что противоречит опыту. [c.231]

Более детального развития теории строения атома Бор достиг, исходя из модели Резерфорда. Основываясь на опытах по рассеянию а-частиц тонкими металлическими пленками, Резерфорд, как известно, предложил так называемую ядерную" теорию атомов, которая предполагает, что атом состоит из тяжелого положительно заряженного ядра (размеры которого малы по сравнению с размерами всего атома) и вращающихся вокруг него электронов. Заряд ядра равен - -Ze, где е—заряд электрона, а Z — зарядовое число элемента, равное его порядковому номеру в периодической [c.18]

Атом водорода Нильса Бора Датский ученый первым построил его модель, разработал теорию распределения и движения электронов, связал электронную структуру с энергетическим состоянием вещества, объяснил суть периодического закона. [c.18]

К такой же дисперсионной формуле приводит и квантовая теория. Однако в квантовой теории собственные частоты ыо уже не рассматриваются как эмпирические постоянные, определяемые из самой кривой дисперсии (т. е. из фактического положения спектральных линий), а приобретают вполне определенный физический смысл. При отсутствии внешних полей атом имеет некоторый набор стационарных состояний, в которых его энергия принимает дискретные значения Ед, ,, Е2,..., Ек,.... Эти уровни энергии могут быть рассчитаны методами квантовой механики. При переходе атома из одного состояния в другое происходит испускание (или поглощение) света с частотой, определяемой правилами Бора [c.93]

Будем считать, что свободный атом может находиться только в стационарных состояниях с определенной энергией Е1, Е2,. ... Переход атома из одного стационарного состояния в другое может происходить скачком в результате поглощения или испускания электромагнитного излучения, причем для такого элементарного процесса выполняется закон сохранения энергии Ет—Еп=Йш — энергия поглощаемого или испускаемого фотона равна разности энергий соответствующих стационарных состояний атома. Эти квантовые представления о строении атома и характере его взаимодействия с излучением, обобщающие гипотезу Планка о гармоническом осцилляторе, были введены Бором в 1913 г. и полностью подтверждаются современной квантовой теорией. [c.437]

С. п. был выдвинут Н. Бором в 1923 (в т. н. старой теории квантов, предшествующей квант, механике) в связи с проблемой спектров испускания и поглощения атомов. В созданной позже квант, механике особенности ат. спектров были объяснены на более глубокой основе, однако существ, черты её матем. аппарата определялись С. п. Значение С. п. далеко выходит за рамки квант, механики. Им широко пользуются в квантовой электродинамике, теории элем, ч-ц [c.700]

Опыт франка и Герца. Согласно теории Бора электрон, обращающийся вокруг ядра, не может изменять свою энергию плавно, постепенно. Минимальная энергия, которую может получить атом при переходе из основного состояния в возбужденное в результате взаимодействия с другим атомом или aлeктpoн(JM, равна разности энергий атома в основном и первом возбужденном состояниях. [c.313]

На рис. 98 схематически показана простейшая атомная система с одним электроном (атом водорода или водородоподобный ион), какой она представляется в теории Бора. Поле в атоме водорода можно считать число кулоновским. Состояния с различными значениями побочного квантового числа I и одинаковыми главными квантовыми числами и в атоме водорода вырождены и обладают практически одинаковыми энергиями. Орбита электрона в кулоновском поле не совершает прецессии вокруг ядра, а имеет вполне определенное положение. Электрон, обращаясь по орбите, наиболее медленно движется вдали от ядра. Поэтому электрический центр тяжести орбиты электрона находится в точке С. Такая атомная система обладает стационарным дипольным моментом. В этом случае наблюдается линейный игтарк-эффект — линейная зависимость расщепления линий от величины электрического поля. [c.264]

Наконец, теория Бора объясняет и появление сплошного спектра поглощения за пределами серий. Как указано в 2, по Бору поглощение связано с поднятием электрона с нормального уровня на один из более высоких. При этом, благодаря наличию прерывного ряда стационарных состояний, поглощаются только определенные частоты света, которые совпадают с частотами линий испускания. В случае атома водорода такими линиями поглощения явятся линии лаймановской серии. Если же частоты падающего света v > v , где Voo—частота, соответствующая пределу серий, то при акте поглощения атому передается энергия /zv, большая, чем энергия ионизации. Падающим светом электрон выбрасывается за пределы атома — возникает процесс фотоиопи-зации. При этом, так как вне атома электрон может иметь любую скорость, а вместе с тем и любую энергию eV, то в силу соотношения [c.29]

Теоретич. толкование спектральные серии получили в теории Бора. По Бору атом обладает рядом устойчивых (стационарных) состояний, соответствующих различным расположениям электронов, составляюпдах его оболочку. Находясь в этих стационарных состояниях, атом не лучеиспускает. Испускание линий происходит при переходе атома из одного стационарного состояния в другое, причем при переходе испускается одна линия с монохроматической часто гой, определяемой правилом частот Бора [c.316]

И все же Бор не нашел решения всех проблем физики атома. Его теория удовлетворительно описывала лишь атом водорода, точные спектры другш. атомов рассчитать не удавалось. Минусы теории были логические связаны с бездоказательностью ее основных положений. Мысль о том, что энергия атомов квантуется, была исключительно правильной, а вот почему — Бор объяснить не смог. Он лишь подправил квантовые законы. Но успехи его теории заставляли физиков снова и снова возвращаться к анализу этой столь мало обоснованной модели. Было ясно, что классические законы неприменимы к описа1шю внутреннего строения атомов. [c.165]

В 1913 г. Нильс Бор выдвинул свою теорию атома. Он предположил, совместно с Резерфордом и Ван-ден-Бреком, что атом состоит из положительного ядра, окруженного облаком электронов, причем ядро имеет N элементарных положительных зарядов 4,77 10 GSE, а число электронов равно N, благодаря чему атом является нейтральным. N — это атомное число, равное номеру элемента в периодической системе Менделеева. Для того чтобы иметь возможность предсказать оптические частоты, например, для водорода, атом которого содержит один электрон и является поэтому наиболее простым. Бор выдвигает две гипотезы [c.644]

БОРА рАДИУС- в теории атома водорода Ы, Бора — радиус ближайшей к ядру (протону) злектронной орбиты, В квантовой механике Б. р, оиредсляотся как расстояние от ядра, на к-ро.ч с нано, вероятностью можно обнаружить олектрон в невозбуждёином атоме водорода (см. Атом). Б. р. I т (в С ГС системе [c.225]

И 0,6 рпиновых моментов (в электронных единицах или маенето-мах Бора). Если бы, однако, магнетизм ti-электронов проявлялся полностью, как это имеет место в изолированных атомах, эти значения должны были бы составить 4, 3 и 1. (При этом было принято, что в никеле имеется один электрон проводимости, а в железе и кобальте два, которые не дают вклада в магнетизм.) Отсюда (ВИДНО, что для металлов атомная теория не дает правильной величины магнитного момента. До сих пор ведется активная дискуссия по поводу объяснения этого расхождения, однако ясно, что оно связано с перекрытием полосы проводимости и rf-полосы см. гл. II, разд. 8.1). Этот вопрос.в настоящее время непрерывно исследуется. Некоторые авторы объясняют наблюдаемые значения магнитных моментов тем, что одна часть атомов в рассматриваемых металлах связана антиферромагнитно, а другая ферромагнитно, что и дает наблюдаемый магнитный момент. Для никеля положение несколько проще, чем для железа и кобальта. По-видимому, некоторые электроны d-полосы участвуют в проводимости, что дает в результате 0,6 магнитного электрона на атом в d-полосе. Эта теория в некотором приближении подтверждается линейным уменьшением магнитного момента в никелевых сплавах с увели- чением концентрации растворенного компонента. При этом скорость уменьшения магнитного момента так зависит от валентности последнего, как если бы каждый элек рон растворенного компонента компенсировал как раз один магнитный спин в никелевой матрице, [c.282]

Именно в силу этого обстоятельства Бор был вынужден пересмотреть свои взгляды и приписал деление, возникающее благодаря тепловым нейтронам, изотопу В природном уране на каждые 140 атомов и приходится лишь один атом Тогда физик Нир занялся выделением при помощи масс-спектрографа весомого количества изотопа С февраля 1940 г. Бут, Гросс и Даннинг подвергали образец Пира облучению нейтронами на циклотроне Колумбийского университета в Нью-Йорке и подтвердили правильность взглядов Бора. Затем Бор и Уилер подробно развили теорию деления на основе квантовой механики. Они изучили стабильность ядер и отклонения от сферической формы. Критическая деформация и энергия, необходимая для ее возникновения, могут быть вычислены интерполяцией предельных случаев для больших и малых зарядов [c.113]

Заслуга создания современной модели атома принадлежит англичанину Резерфорду и датчанину Бору. Согласно их теории, каждый атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов (рис. 2). Поскольку атом в целом является нейтральным, заряд его ядра должен быть равен сумме зарядов электронов. Однако отрицательно заряженные электроны притягиваются положительным ядром. Следовательно, чтобы электроны не упали на ядро, они должны вращаться вокруг ядра тогда силы притяжения между ядром и элекаронами будут уравновешиваться центробежными силами, возникающими при вращении. [c.18]

С. и. был выдвинут И. Бором в 19/3 г. (в т. н. старой квантовой теории до создания последовательной квантовой механики) в связи с проблемой интенсивности линий в спектрах излучения и поглощении атомов. В соответствующей этой проблеме частной формулировке С. п. гласит, что спектр излучения квантовой системы в своей длинноволновой части (т. е. при больших значениях квантовых чисел, характеризующих излучающий атом в начальном и конечном состояниях) должен совпадать со спектральным распределением, полученным из классич. электродинамики. Впоследствии, когда была создана вполне последовательная квантовая механика, особенности атомных спектров были объяснены па более глубокой основе, причем существенные черты математич. аппарата снова определялись С. п. Папр., из С. п. следует, что коммутационные соотношения между различными величипамп кваптовой теории даются классическими Пуассона скобка.ии, что еамильтониан фнзич. системы выражается через обобщенные координаты и импульсы так ке. как в классич. механике, и т. д. [c.580]

Заполнение уровней у ферромагнитных элементов. Этот вопрос ранее был рассмотрен в 27 главы IV, где мы испшь-зовали зонную теорию для объяснения низкотемпературных удельных теплоёмкостей переходных металлов. Там было принято, что в ферромагнитных элементах половина -полосы, связанная с одним направлением электронных спинов, полностью заполнена и что интенсивность магнитного насыщения, выраженная в магнетонах Бора на атом, равна числу Дл незанятых уровней на атом в другой половине -полосы. Из этой гипотезы можно также вычислить число электронов на атом в в-р-полосе. Если от — полное число - и 5-р-электронов в атоме, то числа Дл , и т должны удовлетворять соотношению [c.455]

Началом А.ф. явились великие открытия кон. 19 в.— рентг. лучей (1895), радиоактивности (1896, франц. физик А. Беккерель) и эл-на (1897, англ. физик Дж. Дж. Томсон). Результаты изучения радиоактивности (франц. физики П. и М. Кюри) окончательно опровергли представление о неизменности и неделимости атома. В 1903 англ. уч.ёные Э. Резерфорд и Ф. Содди истолковали радиоактивность как превращение хим. элементов, а в 1911 Резерфорд на основе изучения рассеяния а-частиц атомами тяжёлых элементов предложил планетарную модель атома, состоящего из тяжёлого ядра и окружающих его эл-нов. Устойчивость атома в рамках этой модели могла быть понята только на основе квант, представлений и впервые была объяснена в теории атома, данной дат. физиком Н. Бором в 1913. Дальнейшее развитие А. ф. неразрывно связано с развитием квант, теории (см. раздел История создания квантовой механики в ст. Квантовая механика). До 40-х гг. А. ф. охватывала проблемы, связанные со строением ат. ядра и св-вами элем, ч-ц впоследствии эти области знаний вы- [c.40]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...