воскресенье, 12 июня 2016 г.

Квантовая теория излучения и поглощения

Согласно теории Планка (1900 г) излучение и поглощение энергии атомом происходит только отдельными порциями (квантами) 
Формулы Планка
 или 
правильно описывают зависимость интенсивности излучения от температуры и длины волны (частоты) и очень хорошо согласуются с опытными данными, но Планк не мог объяснить механизм излучения и поглощения света. Тогда электрон был только что открыт (1897 г), гипотезы о строении атома только начали появляться.

Первая попытка создать новую – квантовую – теорию строения атома и соответственно излучения и поглощения  была осуществлена Н. Бором. Он поставил цель связать в единое целое эмпирические закономерности линейчатых спектров, ядерную модель атома Резерфорда и квантовый характер излучения и поглощения света Планка. 
В основу новой теории Бор положил два постулата.
Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний)
В атоме существуют стационарные (не изменяющиеся со временем) состояния, в которых он не излучает энергии. Стационарным состояниям атома соответствуют стационарные круговые орбиты, по которым движутся электроны. Движение электронов по стационарным орбитам не сопровождается излучением электромагнитных волн.

Второй постулат Бора (правило частот).
При переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую излучается (поглощается) один фотон с энергией 

Набор возможных дискретных частот квантовых переходов и определяет линейчатый спектр атома.

Происходит это при переходе внешних электронов с одной орбиты на другую. При излучении фотона электрон теряет энергию, радиус его орбиты уменьшается, при поглощении света электрон переходит на орбиту с энергией, большей первоначального на энергию поглощенного фотона. 


От номеров энергетических состояний зависит набор частот поглощения атома водорода, что полностью соответствует экспериментальным данным
.


У каждого атома имеется свой индивидуальный спектр излучения и спектр поглощения (Рис.9), которые полностью его идентифицируют.
Рис.9. Возможные переходы для атома водорода.

Комментариев нет:

Отправить комментарий