Пиши и продавай!
Пиши и продавай! |
|
|
равной разности энергий соответствующих стационарных состояний (En u Em - соответственно энергии стационарных состояний атома до и после излучения/поглощения). Переходу электрона со стационарной орбиты под номером т на стационарную орбиту под номером п соответствует переход атома из состояния с энергией Em в состояние с энергией En. При En > Em, происходит излучение фотона (переход атома из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, т. е. переход электрона с более удаленной от ядра орбиты на более близлежащую), при En < Em - его поглощение (переход атома в состояние с большей энергией, т. е. переход электрона на более удаленную от ядра орбиту). Набор возможных дискретных частот v = (En - Em)/ h квантовых переходов и определяет линейчатый спектр атома. Теория Бора блестяще объяснила экспериментально наблюдаемый линейчатый спектр водорода. Успехи теории атома водорода были получены ценой отказа от фундаментальных положений классической механики, которая на протяжении более 200 лет остается безусловно справедливой. Поэтому большое значение имело прямое экспериментальное доказательство справедливости постулатов Бора, особенно первого - о существовании стационарных состояний. Второй постулат можно рассматривать как следствие закона сохранения энергии и гипотезы о существовании фотонов. Немецкие физики Д. Франк и Г. Герц, изучая методом задерживающего потенциала столкновение электронов с атомами газов (1913 г.), экспериментально подтвердили существование стационарных состояний и дискретность значений энергии атомов. Наибольший успех концепция Бора имела применительно к атому водорода, для которого оказалось возможным построить количественную теорию спектра. Однако построить количественную теорию для следующего за водородом атома гелия на основе представлений Бора не удалось. Относительно атома гелия и более сложных атомов теория Бора позволила делать лишь качественные (хотя и очень важные) заключения. Постулаты Бора оказались совершенно правильными. Но они уже выступали не как постулаты, а как следствия основных принципов этих теорий; правило же квантования Бора оказалось приближенным следствием, принимаемым далеко не всегда. Представление об определенных орбитах, по которым движется электрон в атоме Бора, оказалось весьма условным. На самом деле движение электронов в атоме имеет мало общего с движением планет по орбитам. В настоящее время с помощью квантовой механики можно ответить на многие вопросы, касающиеся строения и свойств любых элементов. 5.3. Корпускулярно-волновые свойства микрочастицФранцузский ученый Луи де Бройль (1892- 1987), осознавая существующую в природе симметрию и развивая представления о двойственной корпускулярно-волновой природе света, выдвинул в 1923 г. гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Он утверждал, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают волновыми свойствами. Согласно де Бройлю с каждым микрообъектом связываются, с одной стороны, корпускулярные характеристики - энергия Е и импульс р, а с другой, - волновые характеристики - частота v и длина волны ?. Формулы, связывающие корпускулярные и волновые свойства частиц, такие же, как и для фотонов: Е = hv; р = h/?. Смелость гипотезы де Бройля заключалась именно в том, что приведенные формулы постулировались не только для фотонов, но и для других микрочастиц, в частности для таких, которые обладают массой покоя. Таким образом, с любой частицей, обладающей импульсом, сопоставляется волновой процесс с длиной волны, определяемой формулой де Бройля: ?. = h/p Эта формула справедлива для любой частицы с импульсом р. Вскоре гипотеза де Бройля была подтверждена экспериментально американскими физиками К. Дэвиссоном (1881- 1958) и Л. Джермером (1896- 1971), которые обнаружили, что пучок электронов, рассеивающийся от естественной дифракционной решетки - кристалла никеля, дает отчетливую дифракционную картину. Античастиц их аннигиляция при столкновении |
|
|
|
|
