Сутегі атомы үшін Бор теориясы. Бор теориясының жетімсіздіктері

Н. Бор сутегі атомы­ның бүкіл спектрін өте жақсы түсіндіретін және де атом құрылы­сының физикалық моделі негізіне алынған теория ұсынды. Бор моделіне сәйкес атомдағы электрондар ядроны орнықты (стацио­нарлық) дөңгелек орбиталар бойынша айналып жүреді. Осы орбиталарға электронның белгілі энергиялары сәйкес келеді. Бір орбитадан екінші басқа орбитаға секіріп, электрондар энергияны қабылдап немесе жоғалта алады.

· Бор теориясында сызықтық спектрлердің эмпирикалық заң­дылықтары, Резерфордтың ядролық моделі және жарықтың шыға­рылуы және жұтылуының кванттық сипаты біртұтас біріктірілді.

· Бордың бірінші постулаты. Атомда энергияның белгілі дис­креттік мәндерімен сипатталатын стационарлық (уақыт бойын­ша өзгермейтін) күйлер болады, осы күйлерде ол энергия шығар­майды.

Атомның стационарлық күйлеріне стационарлық орбиталар сәйкес келеді, осы орбиталар бойынша электрондар қозғалады. Стационар орбиталар бойынша электрондардың қозғалысы кезінде электромагниттік сәуле шығарылмайды. Атомның стационарлық күйінде, электрон дөңгелек орбита бойымен қозғалып,

(1.1.6)

шартын қанағаттандыратын, импульс моментінің дискретті квант­талған мәндеріне ие болуы тиіс.

· Бордың екінші постулаты. Электрон бір орбитадан басқа­сына ауысқанда энергиясы тиісті стационар күйлердің энергия­лары айырымына тең

(1.1.7)

бір энергия кванты – фотон шығарылады (жұтылады).

Кванттық ауысулардың дискретті жиіліктерінің мүмкін бола­тын жиыны

(1.1.7 а)

атомның сызықтық спектрін анықтайды.

· nⁱ – стационарлық орбита радиусы:

. (1.1.8)

Бірінші Бор радиусы:

пм. (1.1.8 а)

· Сутегі тәрізді жүйедегі электронның толық знергиясы:

(1.1.9)

Мұнда ядро (протон) массасы электрон массасынан ¥ ауыр (m<<M) деп алғанда Ридберг тұрақтысы

м^-1 (1.1.10)

былай өрнектеледі.

Ал М ядро массасының (протон) шектеулігі ескерілгенде m электрон массасын келтірілген массаға ауыстыру керек. Сонда Ридберг тұрақтысы ядро массасына тәуелді болады:

м^-1. (1.1.11)

· R Ридберг тұрақтысының ядро массасына тәуелділігі спектрлік сызық­тардың изотоптық ығысуында білінеді:

(1.1.12)

Мұндағы, R_¥=109737,3534 см^-1, R_н=109677,581 см^-1,

R_D=109707,419 см^-1.

Дейтерий сызықтары толқын ұзындықтарының сутегі сызық­тары толқын ұзындықтарына салыстырғанда изотопты ығысуы

Мысалы, дейтерийдің D_a бальмер сызығы сутегінің Н_a сызы­ғына қа­тысты қысқа толқынды аймаққа қарай нм аз шамаға ығысады. Бірақ осы ауытқу тәжрибеде айқын байқалады.

· Сутегі атомы және сутегі тә­різді иондардың негізгі серияларының пайда болу (шығарылу) сызбасы (1.1-сурет).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: