74-mavzu. Rentgen nurlanishi

Bor modeli va energetik holatlar

Bor oʻzining modelini yaratishda Rezerfort modelini asos qilib oldi. Borning birinchi postulati Rezerfortning modeli boʻlib, sistemaning toʻla energiyasi planetar modelidan olingan natijaga teng

E= =

Borning 2-postulati klassik tasavvurga batomom zid boʻlib, impuls momenti

L = n=1,2,3… (10)

boʻlishida klassik fizikada impuls moment spektri uzliksiz xarekterga ega ya’ni L istalgan qiymatni qabul qilishi mumkin.

(10) dan koʻrinadik, impuls moment kvantlangan va uning qiymati faqat 1qiymatlarni olishi mumkin. Bu postulatga statsionar orbitalarni kvantlash sharti deb ham ataladi.

(6) tenglamadan elektronning chiziqli tezligi ni topamiz Bu chiziqli tezlikni (3) ga qoʻysak elektronning knetik energiyasi ga teng boʻladi:

(11)

bundan statsionar orbitaning radiusi.

(12) n=1, 2, 3… ni topamiz.

Asosiy holat (n =1) uchun;

kelib chiqadi. Bu natija planetar model tenglamasidan olingan atom radiusiga teng ni bor radiusi deyiladi. (12) dan

(12)- ifoda statsionar orbitaning radiusi butun sonlar ( orbita nomerlari) kvadratga potensianal boʻlib, ular kvantlangan. N- ni bosh kvant soni deyiladi. Arbitalarning radiusi , , … mos ravishda birinchi Bor radiusidan osan topiladi.

Borning uchinchi postulotidan atom energiyasini kvantlanishi kelib chiqadi. (5) tenglamadagi r ni oʻrniga (8) ni keltirib qoʻyamiz. (13) boʻladi. (-) ishora sistemani bogʻlanganligini koʻrsatadi. Shunday qilib, (9) tenglama atomning energiyasini kvantlanishini harakterlaydi. Bu tenglamaga massa va zaryadni qiymatlarni qoʻysak.

(m=9,410^-31kg , e=1,610^-19C ,) E_n=eV; (10) n=1,2,3… ni olamiz. (10)dan koʻramizki, atom asosiyholatda boʻlganda undan elektronlarni uzib olish zarur boʻlgan energiya 13,6 eV ga teng. Demak, E_bogʻ – bogʻlanish energiyasi E_ion- ioniztsiya energiyasi asosiy holatdagi vodorod atomi uchun

E_bogʻ= E_ion=13,6 eV Bor modeli vodorod atomi va vodorodsimon atomlar spektrini juda yahshi tushintirib berdi.

Frank – Gerts tajribasi.

D

C

B

A

5 10 15 20 25 U

Quydagi tajriba sxemasi berilgan Trubka ichiga 150^o С temperaturali past bosimli simob bugʻi kiritilsin katod va tur orasidagi tezlashtiruvchi potensial farqni 0 dan 60 V gacha oʻzgartirish mumkin. Anod va nur orasidagi maydonni sekinlashtiruvchi potensial farqi .

Rasmdan koʻrinadiki, U = 4,9 V da tok keskin pasaygan. Soʻngra yana oʻsha kuchlanishning 4,9 V dan katta qiymatlarda tokning sustroq sakrashi kuzatilgan. Energiyasi 4,88 eV dan sal katta energiyaga ega boʻlgan elektron simob atomi bilan toʻhnashib noelestik sochiladi. Natijada elektronlarning energiyasi nihoyatda kamayib ketadi va toʻhtatuvchi maydondan oʻta olmaydi va anodga etib bormaydilar. Agar tezlantiruvchi potensial U ni yana 4,9 V ga oshirilsa, elektronlar yana bitta noelestik sochilishga duchor boʻladilar va bu holda oʻzlarini energiyasini batamom yoʻqotishlari mumkin. Buni pasayish birinchi pasayishdan keskinroq boʻladi. Uchinchi keskin pasayish uchinchi noelestik toʻqnashishni harakteralaydi.va.h k.

Birinchi uygʻotish potensiali rezanans potensial deb ataladi u atomning eng past energetik sathdan unga qoʻshni yuqori energetic sathga oʻtishga mos keladi. Tajriba shuni koʻrsatadiki, simob bugʻini chiqarish chizigʻini toʻlqin uzunligiga 2536 ga teng yani bu toʻlqin uzunlik simob atomining birinchi uygʻonish holatidan asosiy holatga oʻtishdagi fotonni toʻlqin uzunligiga teng shunday qilib, Frank va Gerts tajribasi atomlarda diskret stotsionalr energetic holatlar mavjudligini bevosita isbotladi.

Nurlаnish spеktri аtоmning tuzilishi vа kimyoviy elеmеntlаrning o’zigа xоs xususiyatlаrigа bоg’liq. Istаlgаn kimyoviy elеmеntning bug’lаri fаqаt ungа xоs bo’lgаn spktr-mоnоxrоmаtik nurlаr to’plаmidаn ibоrаt. Nurlаnish spеktrini klаssik mеxаnikа nаzаriyasi аsоsidа tushuntirish qiyinchilikkа duch kеldi.

1885 yildа shvеysаriyalik olim Balmer yorug’likning ko’rinish sоhаsidа jоylаshgаn vоdоrоd spеktrlаri uchun quyidаgi ifоdаni tаvsiya qilаdi.