Квантовые постулаты Бора. Опыты Франка и Герца

Август 3, 2022

Главная
Физика
Квантовые постулаты Бора. Опыты Франка и Герца

Содержание

2. Итак, с одной стороны, результаты опытов Резерфорда показывает справедливость планетарной модели атома и не допуска-ют никакой
3. При описании внутриатомных явлений мно-гие законы классической физики неприме-нимы или ограниченно применимы. В мик-ромире действуют представления
4. В основе теории Бора лежат два постулата Бора: Первый постулат. Из бесконечного числа электрон-ных орбит, возможных
5. Правило квантования Бора На вопрос о том, как выделить эти стационарные орбиты из бесконечного множества орбит,
6. Правило частот Бора Второй постулат (правило частот Бора): при переходе электрона с одной стационарной ор-биты с
7. Опыты Франка и Герца. Непосредственное экспериментальное подтверждение квантовых постулатов Бора было получено в опытах Франка и
8. Опыты Франка и Герца. Схема установки. Между катодом и сеткой трехэлектродной вакуум-ной лампы приложена разность потенциалов
9. Результаты опытов Франка и Герца В вакууме В разреженном газе
10. Обобщенная формула Бальмера (Balmer J.) (3.3) где R = 109677,6 см-1 - постоянная Ридберга (Rydberg J.).
11. Комбинационный принцип Волновое число любой линии спектра других эле-ментов также можно представить в виде разности термов,
12. Комбинационный принцип и второй постулат Бора Если в условии частот Бора обе части равенства разделить на
14. Скачать презентацию

Слайд 2

Итак, с одной стороны, результаты опытов Резерфорда показывает справедливость планетарной модели

атома и не допуска-ют никакой иной интерпретации. С другой стороны, планетарная модель противоре-чит законам классической электродинами-ки. Из этого противоречия может быть сде-лан только один вывод: построить теорию атома в рамках классической физики невозможно.

Слайд 3

При описании внутриатомных явлений мно-гие законы классической физики неприме-нимы или ограниченно

применимы. В мик-ромире действуют представления и зако-ны, описываемые квантовой физикой.
Первой теорией, позволившей правильно описать многие важные свойства атомов, была теория Бора (Bohr N., 1913г, Нобе-левская премия в 1922г). Благодаря своей простоте и наглядности эта теория до сих пор используется для описания многих внутриатомных явлений.

Слайд 4

В основе теории Бора лежат два постулата Бора:
Первый постулат. Из бесконечного

числа электрон-ных орбит, возможных с точки зрения классичес-кой физики, в действительности осуществимы то-лько некоторые определенные орбиты, на которых электрон, несмотря на движение с ускорением, во-преки классической электродинамике не излучает энергию. На этих орбитах (или в этих состояниях) атомные системы обладают энергиями, образую-щими дискретный ряд: E1, E2,… , En. Все эти орби-ты (или состояния) наз. стационарными. Та из стационарных орбит, на которой энергия минима-льна, называется основной, остальные - возбуж-денными.
(В классической физике энергия движущегося элект-рона может быть любой).

Слайд 5

Правило квантования Бора
На вопрос о том, как выделить эти стационарные орбиты

из бесконечного множества орбит, разрешаемых класси-ческой механикой, отвечает правило квантования Бора: в стационарном состоянии электрон, двигаясь по круго-вой орбите, должен иметь дискретные квантованные значения момента импульса L:
(3.1)
где n - целое число (квантовое число n = 1, 2, 3, …),
- "приведенная" постоянная Планка
(h - "обычная" постоянная Планка),
me - масса электрона, v - скорость электрона,
rn - радиус стационарной орбиты,
соответствующей квантовому числу n.

Слайд 6

Правило частот Бора
Второй постулат (правило частот Бора): при переходе электрона с

одной стационарной ор-биты с квантовым числом n на другую стацио-нарную орбиту с квантовым числом m излучает-ся (поглощается) один фотон с энергией:
(3.2)
Здесь ν - частота излучения, h - "обычная" посто-янная Планка (Planck M.), En и Em - энергии электрона на n-й и m-й стационарных орбитах.

Слайд 7

Опыты Франка и Герца.
Непосредственное экспериментальное подтверждение квантовых постулатов Бора было получено

в опытах Франка и Герца (Franck J., Hertz G., 1913 г., Нобе-левская премия в 1925 г.). Идея этих опытов заключалась в следующем: ато-мы разреженного газа “обстреливаются” электронами, и при этом регистрируется характер соударения: упругое или неупругое.

Слайд 8

Опыты Франка и Герца. Схема установки.
Между катодом и сеткой трехэлектродной вакуум-ной

лампы приложена разность потенциалов U1, ускоряющая электроны до энергии eU1. Между сеткой и анодом прило-жена задерживающая разность потенциалов U2. В результате анода могут достигнуть только те электроны, энергия кото-рых eU1 > eU2.

Слайд 9

Результаты опытов Франка и Герца В вакууме В разреженном газе

Слайд 10

Обобщенная формула Бальмера (Balmer J.)

(3.3)
где R = 109677,6

см-1 - постоянная Ридберга (Rydberg J.).
Формулу Бальмера можно записать в другом виде:
(3.4)
где T(n)=R/n2, T(m)=R/m2 - спектральные термы.
Другими словами, волновое число любой линии спектра водорода можно представить как раз-ность двух спектральных термов.

Слайд 11

Комбинационный принцип
Волновое число любой линии спектра других эле-ментов также можно представить

в виде разности термов, но при этом термы будут выражаться бо-лее сложными формулами. Например, спектраль-ные термы щелочных металлов можно предста-вить в виде
(3.5)
где σ - некоторая эмпирическая поправка. Тот факт, что волновое число любой спектральной линии любого элемента можно представить в виде раз-ности спектральных термов, называется комби-национным принципом Ритца (Ritz W., 1908г).

Слайд 12

Комбинационный принцип и второй постулат Бора
Если в условии частот Бора обе части

равенства разделить на hc :
(3.6)
и обозначить En/hc = T(n), Em/hc = T(m), то мы полу-чим формулу, совпадающую с комбинационным принципом:
(3.7)
Итак, второй постулат Бора - это комбинационный принцип, выраженный другим способом.

Квантовые постулаты Бора. Опыты Франка и Герца

Содержание

Итак, с одной стороны, результаты опытов Резерфорда показывает справедливость планетарной модели

При описании внутриатомных явлений мно-гие законы классической физики неприме-нимы или ограниченно

В основе теории Бора лежат два постулата Бора:Первый постулат. Из бесконечного

Правило квантования БораНа вопрос о том, как выделить эти стационарные орбиты

Правило частот БораВторой постулат (правило частот Бора): при переходе электрона с

Опыты Франка и Герца.Непосредственное экспериментальное подтверждение квантовых постулатов Бора было получено

Опыты Франка и Герца. Схема установки.Между катодом и сеткой трехэлектродной вакуум-ной

Результаты опытов Франка и Герца В вакууме В разреженном газе

Обобщенная формула Бальмера (Balmer J.) (3.3)где R = 109677,6

Комбинационный принципВолновое число любой линии спектра других эле-ментов также можно представить

Комбинационный принцип и второй постулат БораЕсли в условии частот Бора обе части

Похожие презентации