Фізика - Великий довідник школяра - 2019

Квантова оптика
Квантові постулати Бора. Поглинання та випромінювання світла атомом

Е. Резерфорд із співробітниками після відкриття ядра зосередив увагу на його властивостях, не розв’язуючи проблему електронів. Він погодився з припущенням Х. Нагаоки, що в складних атомах всі електрони можуть рухатись навколо ядра по спільній орбіті.

Датський фізик Нільс Бор перетворив ядерну модель атома на планетарну, розглядаючи рух електронів в атомах, складніших за атом Гідрогену, по багатьох кругових орбітах навколо ядра (подібно до руху планет навколо Сонця).

Моделі і Нагаоки, і Бора мали принциповий недолік: якби атоми дійсно були такими, як у цих моделях, то не могли б бути стійкими, не могли б існувати. Адже заряджена частинка, яка рухається по колу (тобто має прискорення), згідно із законами електродинаміки повинна випромінювати, втрачаючи внаслідок цього енергію. Тож, траєкторією електрона була б спіраль, а не коло (електрон «давно упав би на ядро»). Першим виявив цей недолік Нагаока.

Бор сформулював такі твердження (постулати Бора).

1) В атомі існує набір стаціонарних (цілком певних радіусів для кожного атома) орбіт, по яких рух електронів не супроводжується зміною їх енергії;

2) При переході електрона із однієї такої орбіти на іншу його енергія змінюється стрибкоподібно.

Переходи електронів з ближніх орбіт на віддалені — результат поглинання фотонів (а), а при зворотних переходах (б) відбувається випускання фотона; для кожного з таких зворотних переходів:

,

де — енергія фотона.

Хоча постулати Бора і не пояснили, чому електрони мають здатність до стаціонарного руху по кругових орбітах, все ж вони відіграли велику роль у подальшому розвитку теорії атома.





Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити