31 Энергетическая диаграмма атома водорода по Бору

Энерг. диаграмма - совокупность дискретных (разрешённых) значений энергии, изображаемых в виде определённого графика. Найдём значения энергии атома водорода.

E₁=13,55эВ - min; E₂=3,39эВ;

E₃=1,51эВ; E₄=0,85эВ; n E 0-max

Уровнем энергии наз. определённое дискретное значение энергии на разрешённой стационарной орбите.

Состояние 1 - устойчивое равновесие, соответствующее минимуму полной энергии, т.н. нормальное стационарное состояние.

При n=2,3,4... - полняи энергия не соответствует устойчивому равновесию, т.н. возбуждённое стационарное состояние.

 переход эл-на с состояния n=1 в n=2 наз. первым возбуждением. Энергия, сообщённая эл-ну наз. энергией первого возбуждения.

 в первом возб. состоянии эл-н не может находится долго. Он возвращается на n=1, испуская квант энергии.

Поглощение энергии происходит при переходе с ближней к ядру орбиты на дальнюю, испускание э/м волн происходит с дальних на ближние. h=E.

Переход эл-на из нормальноно состояния в возбуждённое называется ионизацией атома. Ионизация - отрыв эл-на от атома.

Энергия ионизации (n_j=, n_i=1):

эВ

В любом стац. состоянии эл-н способен выйти из него. Энергия, которую нужно сообщить эл-ну, находящемуся в возб. состоянии для его выхода из атома называют энергией связи электрона.

Происхождение спектральных серий согласно теории Бора

Согласно теории Бора, спектральные закономерности объясняются излучением электромагнитных волн при переходе от дальних орбит к ближним.

n

_i-куда переходим, n _j-откуда переходим

Происхождение серий объясняется переходом электрона на один уровень с различных уровней.

Определение постоянной Ридберга

, покажем что это значение можно получить теоретически. Рассм. переход с n_j на n_i, согласно постулату Бора при таком переходе квант энергии - разность энергии эл-на в стацион. состояниях.

;

;

; ;

z=1: ;

Для неводородоподобных атомов (z1):

Значение и недостатки теории Бора

1) Теория Бора смогла объяснить спектральные закономерности для атома водорода.

2) Теория дала возможность теоретически расчитать постоянную Ридберга, введённую Бальмером, при этом теория сошлась с экспериментом.

3) Теория Бора была прогрессивной - введены элементы квантования. Благодаря новизне квантования тоерия Бора послужила базой для создания новой физики, называемой квантовой механикой.

4) Простейшие модельные представления.

Недостатки:

1) Теория Бора нестрого последовательна (полуклассическая и полуквантовая). Одновременно с применением классических законов физики Бор предложил элементы квантования.

2) Теория Бора справедлива только для атома водорода и водородоподобных ионов. Атом гелия отдыхает.

3) Теория Бора не объясняет спектральных линий.

4) Теория бора не объясняет дуплетность спектральных линий.

5) Никаких понятий и спине теория Бора не включает.