Transcript Задача - От атома до Космоса

От атома до Космоса
Квантов атомен модел
на Бор
Изготвил: Силвия Боянова
ПГ „Акад. С. П. Корольов“
Град Дупница
Да си припомним!
2
Задача
Комбинирайте име на формула за
спектрална серия с нейния
математически запис.
Серия на Балмер
Серия на Пашен
Серия на Лайман
1
1
1
=𝑅 2− 2
𝜆
1
𝑚
1
1
1
=𝑅 2− 2
𝜆
2
𝑚
1
1
1
=𝑅 2− 2
𝜆
3
𝑚
3
Задача
Комбинирайте име на формула за
спектрална серия с нейното място
в електромагнитния спектър.
Серия на
Лайман
Серия на
Балмер
Серия на
Пашен
Видима
светлина
Ултравиолетови
лъчи
Инфрачер
вени лъчи
4
Задача
Посочете невярното твърдение:
Според модела на Ръдърфорд
за строеж на атома:
1. Атомът е изграден от атомно ядро и електрони,
които се движат около него.
2. 99,9% от масата на атома е съсредоточена в
атомното ядро.
3. Атомното ядро е 100 000 пъти по- малко от атома.
4. Броят на протоните в ядрото е равен на броя на
електроните.
5. При движението си около атомното ядро
електроните не излъчват енергия.
5
6
Квантов атомен модел
на Бор
• Постулати на Бор;
• Обяснение на спектъра на водорода
Нилс Бор
Датски физик със значителен
принос към теорията за
структурата на атома и към
квантовата механика - един
от създателите на
съвременната физика.
7
1. Постулати на Бор- 1913 година
І. Електронът се движи около атомното
ядро по кръгови орбити под действие на
кулонови сили (центростремителни сили).
Fn
+
8
1. Постулати на Бор
ІІ. Само някои от орбитите са стабилни.
Когато електронът се намира на стабилна
орбита, атомът не излъчва.
r1= 5,29.10-11m
радиус на Бор
rn  n .r1
2
r3
r2
!
Е1= -13,6 eV
енергия на
електрона
+
r1
E1
Еn  2
n
9
rn  n .r1
2
E1
Еn  2
n
Радиусите на орбитите и енергиите на
електрона могат да приемат само точно
определени стойности, т.е. те се
квантуват.
10
1. Постулати на Бор
ІІІ. Атомът излъчва фотон, когато
електронът “прескача” от орбита с поголяма енергия на по- ниска орбита.
Е, eV
n =4
-1,51
n =3
-3,40
n =2
-13,6
n =1
h  En  En`
11
Предимства на модела на Бор
 Обяснява експериментално наблюдаваната
дискретност на енергийните състояния на водородоподобните атоми.
 Обяснява процесите, протичащи вътре в атома,
от принципно нови позиции и става първата
полуквантова теория на атома.
 Евристичното му значение е в смелото предположение за съществуване на стационарни състояния
и за скокообразни преходи между тях. Тези положения по-късно се пренасят и към теориите за други
микроскопични системи.
12
Недостатъци на модела на Бор
 Не успява да обясни интензитета на спектралните
линии.
 Работи само за водородоподобни атоми и не
работи за следващите по номер атоми в
Менделеевата таблица.
 Теорията на Бор е логически противоречива: не е
нито класическа, нито квантова. В системата от две
уравнения, лежащи в основата ѝ, едното е
класическо уравнение за движение на електрона,
а другото — квантово уравнение за квантуване на
орбитите.
13
2. Обяснение на спектъра на
водорода
h  En  En`
h 
hc

E1 E1
 2  2
 n
n`
hc
E1
En`  `2
n
E1
En  2
n
1
 1
 E1  2  2 

 n` n 
hc
14
Когато атомът излъчва фотон:
En`
ℎ𝜈 = 𝐸𝑛′ − 𝐸𝑛
h
En
Когато атомът поглъща фотон:
E n`
ℎ𝜈 = 𝐸𝑛′ − 𝐸𝑛
h
En
15
При преход на електрона във водородния
атом от третата на първата стационарна
орбита, се излъчва фотон. Определете
дължината на вълната на фотона, ако
Е3 = -1,51 eV и E1 = -13,6 eV.
ℎ𝜈 = 𝐸𝑛′ − 𝐸𝑛
𝜈=
ℎ𝜈 = 𝐸3 − 𝐸1
𝐸3 − 𝐸1
𝜈=
ℎ
−1,51 − −13,6 . 1,6. 10−19
15 𝐻𝑧
≈
3.
10
6,63. 10−34
𝑐
3. 108
−7 𝑚 = 100. 10−9 𝑚 = 𝟏𝟎𝟎𝒏𝒎
𝜆= =
=
1.
10
𝜈 2,92. 1015
В коя част от електромагнитния спектър се намира тази линия?
В ултравиолетовата част и е от серията на ….. Лайман
16
17