Теория атома водорода по Бору. Элементы квантовой механики

1.

Теория атома
водорода по Бору.
Элементы квантовой
механики
Лекция № 28
ФИЗИКА

2.

Учебный вопрос №1:
Теория атома
водорода
по Бору
.

3.

Атом — наименьшая часть химического элемента, являющаяся
носителем его свойств.
Э. Резерфорд (1911) провел опыты по рассеянию α-частиц (ядер атомов гелия) на тонкой (1 мкм) золотой
фольге. Масса α -частиц примерно в 7300 раз больше массы электрона, ее заряд положительный и равен 2e.
Резерфорд, основываясь на результатах проведенных опытов, предложил ядерную
(планетарную) модель атома. Согласно этой модели, вокруг положительного ядра,
имеющего заряд Ze
(Z — порядковый номер элемента в Периодической системе элементов Менделеева; e — элементарный
заряд), размер 10-15—10-14 м и массу, практически равную массе атома, в области с линейными размерами
порядка 10-10 м по замкнутым орбитам движутся электроны, образуя электронную оболочку атома. Так как
атомы нейтральны, заряд ядра равен суммарному заряду электронов, т. е. вокруг ядра должно вращаться Z
электронов.

4.

Ядерная модель атома противоречит законам классической механики и
электродинамики. Так, скорость электрона, движущегося по круговой орбите
радиусом r = 10-10 м, должна быть порядка v = 106 м/с (можно рассчитать по
формуле:
4

5.

Учебный вопрос №2:
Линейчатые спектры
атомов.

6.

7.

Учебный вопрос №3:
Постулаты Бора

8.

8

9.

9

10.

Учебный вопрос №4:
Энергия атомов
водорода по Бору.

11.

На электрон в атоме водорода со стороны ядра действует кулоновская
сила, сообщая ему центростремительное ускорение.
Уравнение движения электрона можно записать в виде
11

12.

12

13.

13

14.

14

15.

Учебный вопрос №5:
Спектр атома
водорода по Бору.

16.

16

17.

17

18.

Учебный вопрос №6:
Рентгеновские
спектры.

19.

20.

21.

22.

23.

Учебный вопрос №7:
Корпускулярноволновой дуализм
свойств частиц
вещества

24.

24

25.

25

26.

26

27.

27

28.

Учебный вопрос №8:
Временное уравнение
Шредингера
.

29.

29

30.

30

31.

Учебный вопрос №9:
Уравнение
Шредингера
для стационарных
состояний

32.

32

33.

33

34.

34

35.

Учебный вопрос №10:
Движение свободной
частицы.

36.

36

37.

37

38.

38

39.

Учебный вопрос №11:
Частица в
потенциальном
ящике.
Квантование энергии.

40.

40

41.

41

42.

42

43.

43

44.

44

45.

45

46.

Учебный вопрос №12:
Прохождение частиц
сквозь
потенциальный
барьер.

47.

47

48.

48

49.

49

50.

Учебный вопрос №13:
Гармонический
осциллятор.

51.

51

52.

52

53.

53