Модель атома бора.Постулаты бора

Модель атома бора. Постулаты бора

Выполнила:

Звездина Дарья

Ученица 11 класса

МБОУ «Арх-ГОЛИЦИНСКАЯ СОШ»

Бор Нильс Хенрик Давид (7.10.1885—18.11.1962)

• Датский физик, один из создателей современной физики. Основатель (1920) и руководитель Института теоретической физики в Копенгагене (Институт Нильса Бора); создатель мировой научной школы; иностранный член АН СССР (1929). Создал теорию атома, в основу которой легли планетарная модель атома, квантовые представления и предложенные им Бора постулаты. Важные работы по теории металлов, теории атомного ядра и ядерных реакций.

Постулаты Бора  — основные допущения, сформулированные Нильсом Бором в 1913 году для объяснения закономерности линейчатого спектра атома водорода и водородоподобных ионов и квантового характера испускания и поглощения света. Бор исходил из планетарной модели атома Резерфорда

I постулат  - постулат стационарных состояний:

В атоме существуют стационарные квантовые состояния, не изменяющиеся с течением времени без внешнего воздействия на атом. В этих состояниях атом не излучает электромагнитных волн, хотя и движется с ускорением. Каждому стационарному состоянию атома соответствует определенная энергия атома. Стационарным состояниям соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны.

II ПОСТУЛАТ - ПОСТУЛАТ квантования МОМЕНТА ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОНА НА ОРБИТЕ

• В стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой орбите, должен иметь дискретные, квантовые значения момента импульса.

m e - масса электрона,

υ – скорость электрона

r n – радиус стационарной круговой орбиты

Квантование-придание физическим величинам в микро мире дискретного набора значений.

Правило квантования Бора позволяет вычислить радиусы стационарных орбит электрона в атоме водорода и определить значения энергий.

Eп  происходит излучение фотона.  где k и n - номера стационарных состоянии, или главные квантовые числа. " width="640"

III постулат  - правило частот:

При переходе атома из одного стационарного состояния в другое излучается или поглощается 1 фотон. а) Атом излучает 1 фотон(который несет 1 квант энергии), когда электрон переходит из состояния с большей энергией (Е k) в состояние с меньшей энергией (Е n). 

Энергия излученного фотона: Частота излучения:

Здесь (Ek - En) - разность энергий стационарных состояний. При  Ек Eп  происходит излучение фотона. 

где k и n - номера стационарных состоянии, или главные квантовые числа.

• б) Атом поглощает 1 фотон, когда переходит из стационарного состояния с меньшей энергией (E n) в стационарное состояние с большей энергией (E k). При  Ек  происходит поглощение фотона.  После экспериментальных проверок правильности модели атома Резерфорда и принятия постулатов Бора ученым пришлось признать ограниченность применения законов классической физики для микроскопических тел.

Е 3 Е 2 Е 1 Е 4 Е 3 Е 2 Нормальное состояние атома Е 1 - минимальная энергия Е 1 " width="640"

Энергетические диаграммы

Переход атома

Энергетический уровень (стационарное состояние)

Е,эВ

Возбужденное состояние

Е 4 Е 3 Е 2 Е 1

Е 4

Е 3

Е 2

Нормальное состояние атома

Е 1 - минимальная энергия

Е 1

Модель атома водорода по Бору

• Свои постулаты Н. Бор применил для построения теории строения простейшего атома (атома водорода). Согласно этой теории Бор смог вычислить для атома водорода: - возможные радиусы орбит электрона и размеры атома - энергии стационарных состояний атома - частоты излучаемых и поглощаемых электромагнитных волн. 

Модель атома водорода по Бору

Серии излучения атома водорода

Применение теории Бора и её экспериментальные обоснования

• Объясняет строение атома водорода и водородоподобных атомов
• Существование спектральных серий: Лаймана, Бальмара, Пашина, Брекета, и Пфунда
• Опыты Франка и Герца

Недостатки теории Бора

• Является половинчатой (были использованы законы классической механики и квантовые постулаты)
• Постулаты Бора являются следствием квантовой механики и электродинамики
• Правило квантования Бора применяется не всегда
• Электроны не имеют определенных орбит, как в теории Бора