1 1
1

Постулаты Бора


     Постулаты – это   утверждения, которые принимаются без доказательств и на которых строится научная теория, содержание которой подтверждается экспериментами.
1 постулат: О стационарных состояниях.
Атом может находиться только в некоторых состояниях (стационарных), в которых не происходит излучения энергии.
2 постулат: Правило частот.
При переходе атома из одного стационарного состояния в другое излучается или поглощается энергия.
Частота излучаемых или поглощаемых квантов света определяется по формуле:              
Состояние атома изображается с помощью энергетических диаграмм.
1) Излучение света квантами:

 


- нормальное состояние атома;
и - возбуждённые состояния атома.
Частоты излучаемых квантов света:

    
2) Поглощение света квантами:    


3 постулат: О квантовании орбит.
В стационарных состояниях электрон движется по орбите и имеет при этом квантованные (пропорциональные целому числу) значения момента импульса.
   , где   - момент импульса;
- постоянная Планка;

По определению:
   , где   - момент инерции;
- скорость;
- импульс;
- плечо.

1. Радиус орбиты, по которой движется электрон:
Рассмотрим водородоподобный атом.

    
   ,
где - абсолютное значение заряда;   =1,6 • 10-19 Кл

                                                                             
  (3) – радиус орбиты, по которой движется электрон.
Радиусы орбит растут пропорционально квадратам целых чисел.
– главное квантовое число, номер уровня.
При .
2. Энергия электрона на орбите:
Энергия электрона на орбите складывается из кинетической энергии электрона и потенциальной энергии электрона в электростатическом поле ядра.



                                                                                       
Подставим формулу (3):

При .
3. Частота излучения:
Воспользуемся 2 постулатом Бора для определения частоты излучения.

Пользуясь формулой (4), можно определить спектр излучения атома водорода. Весь спектр излучения атома водорода делится на серии частот (серия Лаймана, серия Бальмера, серия Пашена и т.д.). Спектральные серии соответствуют излучению, возникающему в результате перехода атома в данное состояние из возбуждённых состояний, расположенных выше данного.

     Вывод: С помощью приведённых выше соотношений (2 и 3 постулаты Бора) количественно объясняются линейчатые спектры излучения атома водорода, а других атомов – качественно.

     Недостатки теории Бора:

    • Теория Бора, с одной стороны, использует квантовые постулаты, а с другой стороны, законы классической механики Ньютона.
    • Расчёт справедлив только для водородоподобных атомов, имеющих на внешнем уровне только один электрон (H+, Li+). С помощью теории Бора невозможно описать спектр атома гелия.

    Получение спектра атома водорода можно изучить на следующей модели.

    На следующей модели можно изучить механизм поглощения и излучения квантов атомами.