Строение атома

Л е в к и п п (5 век до н.

Ввёл понятие «веса атомов»,
изложил атомистическую теорию
мироздания

1. Атомизм Демокрита - Левкипа

(460-370 гг. до н.э.)

Основные положения атомистики Демокрита

- малы (невидимы), но имеют конечные размеры; - в вечном

- видимые тела различаются количеством, видами и порядком сцепления атомов; - в

Закон сохранения массы соединений Антуан де Лавуазье (1743-1794)

2.Открытие атомов в химии

(Обезглавлен: "Республика не нуждается в

Интерпретация Дальтона:

имеются определенные минимальные количества элементов и веществ - соединений

Ломоносов полагал, что всем свойствам
вещества можно дать объяснение с помощью

Менделеев Дмитрий Иванович (1834-1907)

Русский учёный и общественный деятель. Химик, физик, метролог,

Окончательный удар по механистической картине мира был нанесен в к.XIX –

3. Проблема внутреннего строения атома

Открытие электрона

Исследование тока в разреженных газах

Трубка Крукса

Гипотеза: катодные лучи - это "лучистая материя", "4 состояние"

1 - отклоняются в магнитном поле

2 - имеют отрицательный заряд

К-лучи - это поток отрицательно заряженных частиц вещества

ВЫВОДЫ:

J. J. Thomson (1856-1940)

Дж.Дж.Томсон в 1897 году

определил величину отношения "заряд"/"масса" для частиц К-лучей

и рассчитал массу электрона:

В состав всех атомов входят частицы малой массы - э л е к

Первая попытка создания модели атома принадлежит Дж. Томсону (1903 г.). Он считал, что

Модель атома Томсона

Джозеф Джон Томсон (1856-1940)
Эта модель атома получила

Были предложены различные модели строения атома

В магнитном поле поток радиоактивного излучения распадается на 3 составляющих: альфа- лучи,

Первые прямые эксперименты по исследованию внутренней структуры атомов были выполнены Э. Резерфордом

Эрне́ст Ре́зерфорд
 (Ernest Rutherford; 1871 - 1937, ) — британский физик новозеландского происхождения. Создал 

Rutherford Ernest (1871-1937), Lord of Nelson

В 1909 г. в лаборатории Э. Резерфорда начали изучать рассеяние

исполнители: Ханс Гейгер и Эрвин Мардсен

Схема опытов по рассеянию альфа-частиц

Масса α-частиц приблизительно в 7300 раз больше массы электрона, а положительный

Опыты Резерфорда и его сотрудников привели к выводу, что в центре

Эрнест Резерфорд (1871-1937) —
британский физик.

Открыл альфа- и бета-излучение,

Опыт Резерфорда

Малые размеры положительно заряженной области позволяют выбрать планетарную модель строения атомов

1911

10-10 м

планетарная модель атома противоречит электродинамике Максквелла !

ОДНАКО:

Согласно теории Максвелла, ускоренно движущийся заряд излучает электромагнитные волны

Атом не будет устойчивой системой?

Электрон должен излучать энергию и падать на ядро

Нильс Хенрик Давид Бор (1885 — 1962)  Датский физик, один из создателей современной

Нильс Хе́нрик Дави́д Бор (Niels Henrik David Bohr 1885 - 1962 , Копенгаген) —

Следующий шаг в развитии представлений об устройстве атома сделал в 1913 году

Второй постулат Бора (правило частот) формулируется следующим образом: при переходе атома

Еn

Em > En

Третий постулат (Правило квантования). Бор предположил, что из всех возможных орбит

m - масса электрона, V - его скорость, r - радиус орбиты, n -

Еще в начале XIX века были открыты дискретные спектральные линии в излучении

Современное представление об атоме

серия Лаймана (УФ)

Спектральные серии линий излучения атома водорода

В 1890 году И. Ридберг получил эмпирическую формулу для частот спектральных линий:

Для

Иоганн Якоб Бальмер ( Johann Jakob Balmer, 1825 - 1898) — швейцарский математик и физик.
Читал

Йоханнес Роберт Ридберг (Johannes Robert Rydberg, 1854 - 1919) — шведский физик.
С 1901 -

Постулат Бора

Классическая физика

Решая совместно получим

Величина энергии основного состояния n = 1

Для атома водорода согласие теории Бора с экспериментом было очень хорошим

эксперимент Ангстрема

теория Бора

линия

Н

Н

Н

Н

6562,10

Спектры атомов – линейчатые, спектры молекул – полосчатые, спектры твердого тела

А вот для других атомов такого согласия не было.

Теория Бора была

n, l, m, s

главное

орбитальное

магнитное

спиновое

квантовые числа

Дополнение механической планетарной модели Резерфорда квантовыми постулатами Бора , Зоммерфельда, Паули

приводит к согласию с экспериментальными результатами Ангстрема, Бальмера, Зеемана и других исследователей

"Портрет" атома радия Н. Бор, 1925 г.

Величина радиуса орбиты при n = 1

= 53 пм