Строение атома. Атомные явления.

Квантовая механика.

∙1 Излучение и поглощение физичес­кими тела­ми электромагнитных волн – физи­ческие тела мо­гут из­лучать и поглощать электромагнитные волны.

∙2 Абсолютно чёрное тело – это тело, которое излу­чает и поглощает частоты тепловых электромаг­нит­ных волн по всему диапазону (инфракрасные, ви­ди­мые, ультрафиолетовые).

Примеры:

1) окна,

2) ящик с отверстием,

3) колба,

4) Солнце

и т.д.

Замечания:

1) в природе не существует абсолютно чёрного тела – это идеальныё объект вымысел … для удобства понимания процесса поглощения.

Примеры поглощения тепловых лучей:

другие примеры: …

∙3 Тепловое излучение – излучение электромаг­нит­ных волн нагретыми телами. Излучают все тела (

∙4 Закон Стефана-Больцмана – определяет зависи­мость энергии излучения от температуры.

R = σ

R – энергия излучения 1 поверхности нагретого тела за 1с по всем диапазонам частот.

Т – температура нагретого тела.

σ – постоянная Больцмана.

Замечания:

1) С возрастанием температуры энергия излучения возрастает пропорционально .

2) С возрастанием температуры нагреваемого тела цвет тела меняется от тёмно-красного к жёлтому, к белому, до фиолетового.

3) Наблюдается смещение максимума излучения в сторону фиолетовых волн рис 124 ( графики получены экспериментальным путём):

∙5 Объяснение процесса излучения классической фи­зи­кой: 1) с увеличением температуры тела растёт ско­рость хаотического движения атомов и молекул, 2) возрастает скорость движения электронов вокруг яд­ра и центростремительное ускорение 3) коли­чество излучаемой энергии увеличивается в области ультрафиолетовых волн до бесконечности 4) излучив всю энер­гию за доли секунды атом должен погибнуть … см рис 126­ – гра­фик зависимости r(ν) согласно теории Максвелла … НО АТОМ НЕ ГИБНЕТ - тупик в объяснении физ. явления…

… - этот тупик в классической физике был назван ульт­ра­­фиолетовой катастрофой.

∙6 Гипотеза Планка – абсолютно чёрное тело не мо­жет непрерывно испускать или поглощать тепловое излучение; оно может его испускать или поглощать толь­ко отдельными (дискретными) порциями. Одна минимальная порция энергии, испускаемая или поглощаемая телом, называется квантом. (… «мик­ро­мир»… не лезь в чужой монастырь со своим ус­та­вом… с уставом «макро­ми­ра»).

Энергия кванта пропорциональна частоте излу­че­ния:

Е = hν

Е –энергия кванта,

ν – частота излучения,

h – постоянная Планка. h = 6,63 ∙ Дж∙с

∙7 Физический смысл постоянной Планка – п. П. по­казывает на сколько Дж увеличивается излучаемая энергия, если частота излучения увеличивается на 1 Гц.

h = = =Дж∙с

∙8 Фотон – элементарная частица электромаг­нит­ного излучения, обладающая квантом энергии.

Замечание: фотон не обладает массой покоя, т.е. в покое не существует.

∙9 Постулаты Н Бора:

Первый постулат Бора. В атоме существуют такие стационарные орбиты, двигаясь по которым электрон не излучает.

Второй постулат Бора. При переходе электрона с одной стационарной орбиты с энергией на другую стационарную орбиту с энергией излучается или поглощается квант энергии:

hν = -

∙10. Два варианта изображения стационарных ор­бит электрона:

1) Стационарные орбиты (или энергетические уров­ни) в виде круговых орбит.

Замечания:

1. Переходя с дальних орбит на самую близкую к яд­ру ор­биту электрон излучает серию ультрафио­лето­вых волн ( квантов) – серия Лаймана.

2. Переходя с дальних орбит на вторую от ядра от ядра орбиту электрон излучает видимые лучи ( ви­димые фотоны) – серия Бальмера.

3. Переходя с дальних орбит на третью орбиту от яд­ра электрон излучает инфракрасные лучи (фотоны) – серия Пашена.