27. Модель атома водорода по Бору

В основе боровской теории атома лежат два основных положения (постулата):

1. Электроны могут двигаться в атоме только по определенным орбитам, находясь на которых они, несмотря на наличие у них ускорения, не излучают.

Бор предположил, что произведение модуля импульса на радиус орбиты кратно постоянной Планка:

где n = 1,2,3,… это и есть правило квантования. С помощью правила квантования можно получить выражение для возможных радиусов орбит:

2. Атом излучает или поглащает квант электромагнитной энергии при переходе электрона из одного стационарного состояние в другое.

Радиусов допустимых (стационарных) орбит электрона в атоме водорода:

28. СПИН (ЭЛЕКТРОНА). Помимо энергии, связанной с движением вокруг ядра атома, электрон обладает еще и дополнительной энергией, связанной с вращением вокруг своей оси наподобие волчка, откуда и происходит слово спин (спин — по-английски верчение). Поскольку же электрон имеет электрический заряд, то при его вращении возникает круговой электрический ток, а следовательно, и магнитное поле, превращающее электрон в маленький электромагнитик, имеющий два магнитных полюса. Так как электрон может вращаться в разных направлениях — по часовой стрелке и против нее, то он может пребывать в двух различных энергетических, или, как говорят, спиновых, состояниях. Спин электрона вызывает ряд дополнительных взаимодействий, играющих исключительно важную роль в физических свойствах атома.Спином обладают и другие элементарные частицы: протон, нейтрон, а также кванты излучений — фотоны. Согласно законам квантовой теории спин имеет строго определенную величину, характерную для данной частицы. В системе единиц, принятой в квантовой теории, спин электрона, а также протона и нейтрона равен 1/2. Спин фотона равен 1.

29. Принцип Паули. Многоэлектронные атомы

n, m, l, S – полн хар-т сост одн электр в поле атомн ядра. В многоэлектр атоме нужно ещё учитыв взаимод электронов др с другом. Вследствие этого реш задачи о распред эл-нов по состоян(ур-ням), характеризуемые n,m,l,S явл сложн задачей. Для упрощен решен исп принцип Паули, кот гласит: В определенном стац сост атома может наход не более одного электрона. Рассмотрим многоэлектр атом, заряд ядра кот равен Ze, а вокруг ядра кот движ Z электр. Электроны будут занимать в соотв с принципом Паули различные орбиты. Разобьем эти орбиты по слоям в соотв со знач главного квантового числа n. Эти электронные оболочки имеют след наименования: n=1->K,2-L,3-M,4-N,5-O,6-P,7-Q. Энерг электр в многоэлектр атоме опред в отс внешн поля главн образом квант числами n и l поэтому сост атома для краткости часто отлич 2 индексами: значение n и буквой, отвеча знач l. Например сост 2р озн сост с n=2 и l=1.

30. Рентгеновские спектры

В 1835 Рентген обнаруж что при бомбард стекла или мет быстр электр возн излучение, облад большой проник спос-тью. Оно было назв рентгеновским. Если энерг электрона равна еU меньше чем энерг связи внутр электр, рентген излуч будет исп этими же электронами при их торможении в в-ве – тормож рентгеновского излучения. При это будет испускаться непрер рентген спектр. При дост большой энерг электр eU на этот спектр налож линейч, сост из отд спектр линий рентген спектр. Природа возн линейч спектра следующая: при постеп увел энерг эл-нов ускор их потенциал U. Когда eU достигн энерг связи эл-нов M-слоя, ударами быстр электр начн вырыв. m-эл-нов. Образовавшиеся вакансии в M-слое будут в рез-те N->M перехода заполнены с испуск фотонов. Возникнет рентгеновская M-серия. Тоже самое произойдет на L слое. Частоты ν линий хар-их рентгеновских лучей наход по закону Мозли. . Физ смыл закл в том что на электрон соверш переход соотв некот линии действ не весь заряд ядра Ze, а заряд (z-B)e, ослабленный экранир действ других эл-нов.