Файл: Столярчук В.Г. Строение атома и периодическая система элементов Д. И. Менделеева.pdf

- 33

-

Радиусы

орбит, по

которым э л е к т р о н

может д в и г а т ь с я

б е з

по»

тер и

энергий, м е н я е т с я

с к а ч к а м и .

Эти

орбиты

называются к в а н т о ­

выми.

Б е р я

их

отношение, видим,

что радиусы

возможных

круговых

орбит

о т н о с я т с я как

квадраты натуральных

час е л :

Решая у р а в н е н и е

( l )

о т н о с и т е л ь н о

t

и п о д с т а в л я я

получен*

н ое значение

в у с л о в и е

устойчивости

орбиты

(5)» н а х о д я *

выра­

жение для

определения

с к о р о с т и

э л е к т р о н а

на

И -

орбите

( I 3 )

т о г да

y

t

= / • —

h—

= /• г, 187 • tff* т/сек

_

_

числам

ш т у р а л ь н о г о

р я д а :

Велзчину

энергии

можно

вычислить,

eqjui в

выражение д л я

чнергик

( 1 0 )

п о с т а в и т ь значение Z

из у р а в

н е т * * ( 1 2 ) :

-

35"

-

З н а к "минус"

у к а з ы в а е т ,

что

д л я перевода э л е к т р о н а

на

удалённые от я д р а

уровня

э а т р а ч о в а е т о я

э н е р г и я . Энергия

с в я ­

зи

в а

втором

у р о в н е (

п •

2)

в

4 р а з а

меньше,

чем

на

первом

( В " 1 ) ,

на т р е т ь е м

(д»Э)

-

в

9

р а з меньше я т . д « , &

н а

послед*

нем

у р о в н е

(п-= оо)

она

равна

нулю.

Величина

/7

называетс я

главным квантовым

чиолом .

Оно

х а р а к т е р и з у е т

основно е

э н е р г е т и ч е с к о е с о с т о я н и е э л е к т р о *

н а ,

радиус

орбиты,

номер "орбиты. Электронам с

одинаковыми

значениями

И

соответствуют;

определённые квант огне

или

э н е р *

г е т а ч е о к и ё у р о в н и :

Как

с л е д у е т

и з

теории

Бора ,

наиболее устойчивому

состоянию

атома водороде

о т в е ч а е т

с о с т о я н и е ,

к о г д а э л е к т р о н

иаходятоя

на первой

орбите ( n - i ) .

'

и л и электрон у

сообщить нужное

колячество

э н е р г и и ,

то_он

перейдет с

уровня.,

для

которого

П -

I ,

на у р о в е н ь

с Д Р У Г И Е

значением

Ь

( р и о < 7 ) . Если э т о

с ь е т о в а я

э н е р г и я ,

то

атом будет

поглощать

излучение точно эквивалентной энергии с

ч а с т о т о й , "

необходимой

для

перехода

и з о д н о г о

квантового с ос

таяния в

д р у г о е ,

С

д р у г о й стороны ,

зоэзрзще^л е э л е я т р о н а

о

высшего

э н е р г е т и ч е с к о г о

уровня

в

основное

I ) буде т

п о п р о в о в д а т ь -

с я излучением с в е т а .

С в е т

о

определёнными

характервотачеокиыа

ч а с т о т а м и ,

иопуо*» .

кас'мый

или

поглощаемый

пра изменении

о р б и т э л е к т р о н а ,

ыоянэ за^-

р е г и с т р и р о в а т ь

на

фотоплазтинге

м

вид е

р я д а линий .

-

36

-

COJUO куга ость

л и н и й ,

к а б л э д а е ш х

а р а

поглощения с в е т а ,

п р е д -

с тигля ет

собой

с п е к т р

поглощения, л и н и я , обнаруженные

при

и з ­

л у ч е н и и ,

соо таадяюгомиоодонный

с п е к т р .

-

Как

видно и з

р и с ,

7.',

8 ,

9, переходы

электрон а

« различных

б е л е е удалениях,

от. ядра

орбит

н а

отвечающую

и

«

I с о о т в е т с т ­

в у й : гинк и

серия,ледащей

в

ультрафиолетовой

област и

( с е р и я

Л ь й ш н ^ ,

переходам

я а

орбиту

с / ? «

2

-

линии

с е р и я

Бальыера

(ЕКДКШЙ с п е к т р ) ,

а

переходам

н а

орбиты

с

//

•

3 ,

' и

5

•

д а »

кии

трёх

о е р и й ,

лежащих

в

инфракрасной

области

( с е р и и

Паиека,

Б р э к о т а ,

Пфунда).

Дь з

поо^едпие

с е р я н

были

обнаружены

нериментальн о

у я е

иосле

р а з р а б о т к и

теории

в о д о р о д н о г о - а т о н а

а

именно

на

оспове её

. предо казг«««й«

Бадк'чава

а БОТОВОГО

квант а h')

,

отвечающего

пер&жоху

елею*

урояг. £ а т о м а

з а г о р о д а

с

одной

о р б и т

на другую,

о п р е д е л я е т с я

р а а н о о п - в

;ые;>гии

ег о

н а ч а л ь н о г о

( £ ц )

и

конечного (

сое

то-

«:кл

(носту.*от

^

<

А .

-С 2)

«.••л стл.--3йя

з н а ч ^ з я е

анергии

(14 )

в

ура-акеииа

( 2 ) ,

получаем

) . 2LmtsL

(1.

J _ '

Л>«иоа

yptt№e<ai)

оеяпад&ат

о

зыпиричвекн»

у р а в к з я й а и

•-•««.идПА, 1ф!£ уСЯ&Г.ЯЦ,

ЧТЭ

tfy

-

/?,

,

ti

ftx

- Я?

=.

# .

и>

з о с т о а к а « я

Р к д о е р г а ,

рл си: i ^ j