Доказательство сложного строения атома Что есть « последняя сущность материи»? - презентация

1 Доказательство сложного строения атома Что есть « последняя сущность материи»?

2 Можно ли разделить атом? До конца 19-го столетия атом – «кирпичик мироздания» 1833 г. - экспериментальное существование элементарного электрического заряда М.Фарадеем 1909 г. – Р. Милликен измерил заряд электрона

3 Как расположены электрические заряды внутри ядра? 1897 г. – Вильям Томсон предложил модель атома в виде шара, заполненного однородной заряженной жидкостью 1902 г. – Джозеф Томсон предложил модель «кекса»: шар, заполненный положительно заряженной жидкостью с вкраплением отрицательных электронов

4 Опыт Резерфорда

5 Почему альфа – частицы? Альфа-частицы обладают колоссальной кинетической энергией Масса ее больше в раз массы электрона Положительный заряд равен удвоенному элементарному заряду Скорость велика и равна 1/15 скорости света в вакууме

6 Схема взаимодействия альфа-частиц с ядром

7 «Это было самым невероятным событием в моей жизни. Оно было столь же невероятным, как если бы снаряд, выпущенный в кусок папиросной бумаги, отскочил от нее. Невозможно получить эффект такого порядка, если не считать, что основная часть массы атома сконцентрирована в небольшом ядре». 1. Фото люминесцирующего экрана при отсутствии золотой фольги 2. Фото люминесцирующего экрана при попадании частиц на золотую фольгу

8 Как оценить порядок радиуса «крохотного тяжелого центра»?

9 Планетарная модель атома и ее недостатки Недостатки: Заряженные частицы, движущиеся с ускорением излучают электромагнитные волны и теряют энергию; двигаясь по спирали, электроны должны приближаться к ядру и падать на ядро Частота волн при спиральном приближении должна нарастать с уменьшением орбиты, значит в спектре должны присутствовать разные длины волн и спектр должен быть сплошным

10 Постулаты Бора (1913 г.) Постулат стационарных состояний (1 постулат ) Атом может находиться в стационарном состоянии сколь угодно долго, не излучая и не поглощая при этом энергии. При этом его электроны движутся по своим стационарным орбитам с ускорением, но без потери энергии. Электроны в атоме не могут двигаться по любым орбитам. Возможны лишь определенные дискретные стационарные орбиты электронов, соответствующие определенным значениям энергии атома. Энергия атома не может быть любой, она может принимать лишь определенные дискретные квантовые значения.

11 Постулаты Бора (1913 г.) Правило частот (2 постулат) Атом излучает и поглощает энергию порциями строго определенной величины. Каждый акт излучения сопровождается потерей одного кванта энергии, величина которого равна разности энергии Е п, которой обладает атом в возбужденном состоянии перед излучением, и энергии Е m, которой он обладает после излучения.

12 Энергия электрона в атоме целиком определяется номером его орбиты. Значения энергии, которой может обладать электрон в атоме называются энергетическими уровнями. Нижний энергетический уровень соответствует нормальному стационарному состоянию (невозбужденному).

13 Частота излучения R- постоянная Ридберга Серия Лаймана – набор частот, излучаемых при переходе электрона в атоме водорода на первый энергетический уровень (атом излучает УФ-лучи). Серия Бальмера – набор частот, соответствующих переходу электрона с более высоких энергетических уровней на второй (атом излучает видимые лучи). Серия Пашена – набор частот, соответствующих переходу электрона с более высоких уровней на третий (атом излучает ИК - лучи).

14 Теория Бора применима лишь к атому водорода. Теорией строения атома является квантовая механика, описывающая любые состояния атомов, минуя постулаты Бора.