Презентація "Квантові постулати Бора"

Квантові постулати Бора Спектральний аналіз. Розробила викладач фізики ДНЗ ДТр. ЕККрісан Е. А.

У 1885 році швейцарський фізик І. Бальмер довів, що всі частоти видимої частини спектра випромінювання атома Гідрогену можуть бути обчислені за дуже простою формулою (серія Бальмера):𝛎=𝑹𝟏𝟐𝟐−𝟏𝒎𝟐,де R — величина стала, а m =3, 4, 5, ..., Пізніше, 1900 року, англійським фізиком Лайманом була відкрита серія ліній в ультрафіолетовій частині спектра Гідрогену (серія Лаймана): 𝛎=𝑹𝟏𝟏𝟐−𝟏𝒎𝟐 

У 1908 році німецьким фізиком Пашеном була відкрита серія ліній в інфрачервоній частіші спектра Гідрогену (серія Пашена):                          𝛎=𝑹𝟏𝟑𝟐−𝟏𝒎𝟐 Отже, частоту будь-якої лінії в спектрі атома Гідрогену можна подати у вигляді:                          𝛎=𝑹𝟏𝒏𝟐−𝟏𝒎𝟐Із цієї формули видно, що в спектральних закономірностях особливо важливу роль відіграють цілі числа т і п, так звані головні квантові числа. Пояснити лінійчастий спектр випромінювання атомів Гідрогену вдалося лише після створення 1913 року Н. Бором квантової теорії будови атома Гідрогену. 

В основі теорії Бора лежать такі положення: У стійкому атомі електрон може рухатися лише по особливих, стаціонарних орбітах, не випромінюючи при цьому електромагнітної енергії;Атом може, переходити л одного стаціонарного стану до іншого. Під час переходу атома зі стаціонарного стану з більшою енергією до стану з меншою енергією атом випромінює квант енергії, якому відповідає частота𝝂𝟐−𝟏=𝑬𝟐−𝑬𝟏𝒉У стаціонарному стані атома електрон, рухаючись по коловій орбіті, повинен мати дискретні, квантові значення моменту імпульсу𝐦𝒗я𝒓я=𝒉𝟐𝝅𝐧𝐡, n=1.2.3 — номер орбіти; r— радіус орбіти: 𝒓𝟏 :𝒓𝟐 :𝒓𝟑=𝒏𝟏𝟐:𝒏𝟐𝟐:𝒏𝟑𝟐 

Спектральний аналізметод визначення хімічного складу речовини за його спектром.лінійчасті спектри різних елементів мають неповторну індивідуальність.

Види спектрального аналізу. Якісний - метод визначення хімічного складу речовин, заснований на дослідженні їх спектрів випромінювання і поглинання.

Кількісний метод визначення кількості хімічних речовин, заснований на дослідженні їх спектрів спектров випромінювання і поглинання.

Застосування спектрального аналізу. В астрономії: визначення хімічного складу зірок,, газових хмар та ін. Для відкриття нових хімічних речовин (рубідій, цезій, гелій та ін.)Для контролю складу речовин в металургії, машинобудуванні, атомній індустрії. В криміналістиці.

Спектральні апарати. Для одержання та дослідження спектрів використовують спектральні апарати. Найбільш прості спектральні прилади — призма та дифракційна решітка. Більш точні — спектроскоп і спектрограф.

Спектри випромінювання. Суцільний (неперервний) спектр. Лінійчастий (атомний) спектр. Молекулярний (смугастий) спектр

Неперервний спектр. Дають тіла, що знаходяться в твердому або рідкому стані, стиснуті гази, високотемпературна плазма. Для цього тіло потрібно нагріти до високої температури.

Лінійчастий спектр. Речовина випромінює світло певних довжин хвиль. Дають речовини в газоподібному атомарному стані. Використовують світіння парів у полум'ї або світіння газового розряду в трубці, наповненій досліджуваним газом.

Смуговий спектр. Утворюються не атомами, а молекулами, не зв'язаними або слабо зв'язаними одна з одною. Використовують світіння парів у полум'ї або світіння газового розряду в трубці, наповненій досліджуваним газом.

У 1860 році німецькі вчені Г. Кірхгоф і Р. Бунзен, вивчаючи спектри металів, встановили такі факти:1)кожний метал має свій спектр;2)спектр кожного металу суворо постійний;3)введення в полум'я пальника будь-якої солі одного й того самого металу завжди приводить до появи однакового спектра;4)у разі внесення в полум'я суміші солей декількох металів у спектрі одночасно з'являються всі їхні лінії;5)яскравість спектральних ліній залежить від концентрації елемента в даній речовині.

Питання для самоконтролю1. Що довів Бальмер?2. Що лежить в основі теорії Бора?3. Постулати Бора4. Що таке спектральний аналіз?5. Види спектрального аналізу6. Застосування спектрального аналізу7. Які існують спектральні апарати?8. Спектри випромінювання9. Які факти встановили Г. Кірхгоф і Р. Бунзен, вивчаючи спектри металів?