II. Нильс Бор

Бор предположил, что величины, характеризующие микромир, должны являться квантованными, то есть принимать только дискретные значения. Тогда энергия, испускаемая электроном при переходе электрона с одной орбиты на другую, будет испускаться квантами.

Постулаты Бора:

1) Атомы имеют ряд стационарных состояний соответствующих определенным значениям энергий: Е₁, Е₂...E_n. Находясь в стационарном состоянии, атом энергии не излучает, несмотря на движение электронов, поэтому значение энергии остаётся постоянным.

2) В стационарном состоянии атома электроны движутся по стационарным орбитам, а момент импульса электронов в атоме может принимать только единичные (квантованные) значения, кратные единичному кванту.

mvr=nh/2π, где n=1,2,3...

L=mvr — момент импульса электронов

h — постоянная Планка

3) Если электрон переходит на более близкую к ядру орбиту, то он теряет энергию в виде кванта E=hν.

для СГС:

mvr=nh/2π => r²=n²h²/4π²m²v²

2-й закон Ньютона: F_кл=ma_n <=> mv²/r=ke²/r² (k=1) => v²=e²/rm => r=n²h²/4π²me²

=> E_n=-2π²me⁴/n²h²

Следовательно, чем больше n, тем дальше электрон и тем легче его оторвать (Е_n=Е_к+Е_р).

Энергия, необходимая для отрыва электрона и переноса его на бесконечно большое расстояние — энергия ионизации или потенциал ионизации.

Критика:

1) Классическая электродинамика.

2) Химическая связь.

3) Эффекты мультикретности.

4) Эффекты химического сдвига (Зеемана, Пашена-Бака, Штарка).

III. Современные квантово-механические представления.

В основу квантово-механической модели положена квантовая теория атома, согласно которой электрон обладает как свойствами частицы, так и свойствами волны (корпускулярно-волновой дуализм). Другими словами, о местоположении электрона в определенной точке можно судить не точно, а с определенной долей вероятности. Поэтому в квантово-механической моделиорбитыБора заменилиорбиталями (некиеэлектронные облака—области пространства, в которых существует вероятность пребывания электрона).

Состояние электрона в атоме описывают с помощью 4 чисел, которые называют квантовыми.

#3. Двойственная природа электрона.

Современные квантово-механические представления об электроне заключаются в том, что электрон является не только частицей, но и волной — корпускулярно-волновой дуализм.

Е=mc² и E=hν => hν=hc/λ=mc² => h/mc= λ

Если речь идёт об электроне, то h/m_ev=λ

<Θ - угол дифракции

#4. Строение многоэлектронных атомов.

Попытки применить теорию Бора к атомам, имеющим не один, а много электронов, встретили существенные трудности. В результате теоретических и экспериментальных исследований было уставлено следующее: в многоэлектронных атомах электроны обращаются вокруг него несколькими слоями, располагаясь на разных расстояниях от него. В каждом слое может располагаться лишь вполне определённое число электронов.

Кроме того, строение электронной оболочки многоэлектронного атоматаково, что всегда выполняетсяпринцип Паули, согласно которому ватомене может быть двухэлектронов, у которых все четыре квантовых числа одинаковы; иными словами, ватомене может быть двухэлектронов, совершенно одинаковых по всем параметрам.

#5. Состояние электрона в атоме, уравнения Шрё-дингера, квантовые числа.