Строение атома. Дискретность энергетических состояний атома. Постулаты Бора.

А́том (от др.-греч. ἄτομος — неделимый) — частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Атом состоит из атомного ядра и электронов. Если число протонов в ядре совпадает с числом электронов, то атом в целом оказывается электрически нейтральным. В противном случае он обладает некоторым положительным или отрицательным зарядом и называется ионом. В некоторых случаях под атомами понимают только электронейтральные системы, в которых заряд ядра равен суммарному заряду электронов, тем самым противопоставляя их электрически заряженным ионам.

Ядро, несущее почти всю (более чем 99,9 %) массу атома, состоит из положительно заряженных протонов и незаряженных нейтронов, связанных между собой при помощи сильного взаимодействия. Атомы классифицируются по количеству протонов и нейтронов в ядре: число протонов Z соответствует порядковому номеру атома в периодической системе и определяет его принадлежность к некоторому химическому элементу, а число нейтронов N — определённому изотопу этого элемента. Число Z также определяет суммарный положительный электрический заряд (Ze) атомного ядра и число электронов в нейтральном атоме, задающее его размер. Атомы различного вида в разных количествах, связанные межатомными связями, образуют молекулы.

Дискретность энергетических уровней в атомах обусловлена квантово-механическим характером движения злектронов. В молекулах также имеются определенные энергетические уровни злектронов. Однако кроме движения электронов в молекулах возможно еще перемещение атомных ядер друг относительно друга - колебание ядер и вращение их вокруг центра масс. Энергия этих видов движения в молекуле тоже квантуется, однако ввиду значительно большей массы ядер энергетические уровни в молекулах расположены очень близко друг к другу. Дискретность энергетических уровней в атомах обусловлена квантово-механическим характером движения электронов. В молекулах также имеются определенные энергетические уровни электронов. Однако кроме движения электронов в молекулах возможно еще перемещение атомных ядер друг относительно друга - колебание ядер и вращение их вокруг центра масс. Энергия этих видов движения в молекуле тоже квантуется, однако ввиду значительно большей массы ядер энергетические уровни в молекулах расположены очень близко друг к другу. Дискретность энергетических уровней приводит к дискретности частот излучаемого спектра.

Постулаты Бора — основные допущения, сформулированные Нильсом Бором в 1913 году для объяснения закономерности линейчатого спектра атома водорода и водородоподобных ионов (формула Бальмера-Ридберга) и квантового характера испускания и поглощения света. Бор исходил из планетарной модели атома Резерфорда.

1,Атом может находиться только в особенных стационарных, или квантовых, состояниях, каждому из которых отвечает определенная энергия. В стационарном состоянии атом не излучает электромагнитных волн.

Строение атома. Дискретность энергетических состояний атома. Постулаты Бора. - student2.ru 2,Электрон в атоме, не теряя энергии, двигается по определённым дискретным круговым орбитам, для которых момент импульса квантуется: ,

где n — натуральные числа, а — постоянная Планка. Пребывание электрона на орбите определяет Строение атома. Дискретность энергетических состояний атома. Постулаты Бора. - student2.ru энергию этих стационарных состояний.

Строение атома. Дискретность энергетических состояний атома. Постулаты Бора. - student2.ru Строение атома. Дискретность энергетических состояний атома. Постулаты Бора. - student2.ru 3,При переходе электрона с орбиты (энергетический уровень) на орбиту излучается или поглощается квант энергии где — энергетические уровни, между которыми

осуществляется переход. При переходе с верхнего уровня на нижний энергия излучается, при переходе с нижнего на верхний — поглощается. Используя данные постулаты и законы классической механики, Бор предложил модель атома, ныне именуемую Боровской моделью атома. В дальнейшем Зоммерфельд расширил теорию Бора на случай эллиптических орбит. Её называют моделью Бора-Зоммерфельда.

Наши рекомендации