Предыдущая Следующая
λ n2 m2 (1)
где λ – длина волны;
R - постоянная Ридберга (109678 см – 1 );
n и m – целые числа (n=1 для серии Лаймана, n=2 – для серии Бальме ра, n=3 – для серии Пашена; m=2,3,4
для серии Лаймана, m=3,4,5 для серии Бальмера;
m= 4,5,6 – для серии Пашена).
2.3. Кванты
и модель Бора. В 1900 г. М. Планк (Германия) высказал
предположение, что вещества поглощают и испускают энергию дискретными порциями,
названными им квантами. Энергия кванта Е пропорциональна частоте излучения (колебания)
ν:
E = h ν,
(2)
где h – постоянная планка
(6,626 · 10-34 Дж· с);
ν = с / λ, с – скорость света;
λ – длина волны.
В 1910 г. датский ученый Н. Бор,
используя модель Резерфорда и теорию Планка, предложил модель строения атома водорода, согласно
которой электроны двигаются вокруг ядра не по любым, а лишь по разрешенным орбитам, на которых электрон обладает
определенными энергиями. При переходе электрона с одной орбиты на другую атом поглощает или испускает энергию в виде квантов. Каждая орбита
имеет номер n (1,2,3,4, …), который назвали главным квантовым
числом. Бор вычислил радиусы орбит. Радиус
первой орбиты был 5,29 · 10 – 13 м, радиус других орбит был равен:
rn
= n2 (5,29 · 10 – 13)
(3)
Энергия электрона (эВ) зависит от значения главного квантового числа n:
Еn = -
13,6 (1/ n2)
(4)
Отрицательный знак энергии означает
устойчивость системы, которая тем более устойчива, чем ниже (чем более
отрицательна) ее энергия. Атом водорода обладает минимальной
энергией, когда электрон находится на первой орбите (n = 1). Такое состояние
называется основным. При переходе электрона
на более высокие орбиты атом становится возбужденным. Такое состояние атома
неустойчиво. При переходе с верхней орбиты на нижнюю атом
излучает квант света, что экспериментально обнаруживается в виде серий атомного
спектра. Значения n и m в уравнении (1) соответствуют
значениям главных квантовых чисел, с которых электрон переходит
(т) и на которые электрон переходит (n).
Предыдущая Следующая
|
