Atom tuzilishi, atomlardagi elektronlarning taqsimlanishi. Elektronlar harakatining zarracha va to‘lqinsimon tabiati

Atom tuzilishi, atomlardagi elektronlarning taqsimlanishi. Elektronlar harakatining zarracha va to‘lqinsimon tabiati.

ATOM TUZILISHI. DAVRIY QONUN VA DAVRIY SISTEMA

2.1.Atom tuzilishining modellari
Atomning murakkab tuzilganligini XIX asrning oxiri va XX asrning boshlarida ochilgan fundamental tadqiqotlar isbotlab berdi. Bunday tadqiqotlarga katod nurlarining nurlanishi (ingliz fizigi J.Tomson, 1897 y), fotoeffekt hodisasi (rus fizigi A. G. Stoletov, 1889-y), radioaktivlik (fransuz fizigi A. Bekkerel, polyak fizigi va kimyogari M. Sklodovskaya-Kyuri, 1896-1899 yy) va α-zarracha tabiatining aniqlanishi (ingliz fizigi E. Rezerford, 1889-1890 yy) kabilar kiradi.
Rezerford modeli. Atom tuzilishining eng qulay modeli 1911-yilda ingliz fizigi E.Rezerford(1871-1937) tomonidan taklif etildi. U qimmatbaho metall (Au, Ag) ning yupqa plastinkasidan α-zarrachalarining oʻtishini oʻrganib, ularning aksariyat qismi plastinkadan oʻz yoʻnalishini oʻzgartirmasdan oʻtishini aniqladi. Faqat ulardan ayrimlari oʻz harakat yoʻnalishini oʻzgartirishi kuzatildi. Bu zarrachalar yadroning yaqinidan oʻtadi, natijada kulon itarilish kuchlari vujudga keladi va zarrachalar ogʻadi:

Bundan Rezerford atom ham quyosh sistemasiga oʻxshab, juda kichik musbat zaryadlangan yadrodan (unda atomning hamma massalari yigʻilgan) va uning atrofida xuddi planetalar quyosh atrofida aylanganidek orbitallar boʻylab harakatlanadigan elektronlardan tuzilgan degan fikrga keldi. Shu sababli bu model planetar model nomini oldi.
Bor nazariyasi. Rezerfordning klassik nazariyasi atomlarning energiya yutish va chiqarish hodisalarini tushuntirib bera olmaydi. Bu hodisalarni N.Bor nazariyasi toʻgʻri tushuntirib beradi.
1913-yilda daniyalik N. Bor(1885-1962) planetar modelga kvant nuqtai nazardan qaradi va oʻzining nazariyasini yaratdi. N. Bor nazariyasi ikki postulatdan iborat:
1) Elektron yadro atrofida aniq (ma’lum energiyaga ega boʻlgan) statsionar orbitallar boʻylab harakat qiladi. Elektronlar bu holatda energiya chiqarmaydi ham, yutmaydi ham.
2) Elektronlar ruxsat etilgan bir energetik holatdan boshqa energetik holatga oʻtganda energiya yutiladi yoki ajralib chiqadi. Elektronlar past (quyi) energetik holatdan yuqori energetik holatga oʻtishi uchun energiya yutadi, yuqori energetik holatdan quyi energetik holatga oʻtganda esa energiya ajralib chiqadi:

Vodorod atomidagi elektronning energiyasi E=-13,6 eVga teng boʻladi. Bu yerda n-energetik darajalar (elektron qobiqlar) soni. Bor nazariyasiga binoan vodorod atomi musbat zaryadli yadrodan va uning atrofida orbitallar boʻylab harakatlanadigan elektrondan iborat. Agar elektron energiya yutsa asosiy holat (n=1) dan yuqori energiyali holat (n>1) ga oʻtadi. Qachonki elektron yuqori energiyali holatdan past energiyali ruxsat etilgan orbitallardan biriga oʻtsa (energiya) spektral chiziq (yoʻl) chiqaradi. Chiqarayotgan chiziqlari (yoʻllari) chastotasi ikkala orbitallar energiyalari orasidagi farq bilan aniqlanadi.

Rasmdan koʻrinib turibdiki, elektron 2,3,4,5,6,7 va h.z energetik darajalardan birinchisiga oʻtsa Layman seriyasi; 3,4,5,6,7-energetik darajalardan ikkinchisiga oʻtsa Balmer seriyasi; 4,5,6,7-energetik darajalardan uchinchisiga oʻtsa Pashen seriyasi; 5,6,7-energetik darajalardan toʻrtinchisiga oʻtsa Brekket seriyasi; 6,7-energetik darajalardan beshinchisiga oʻtganda Pfund seriyalari hosil boʻladi.
Har bir seriya chastotasi ν=R∙ umumiy formula bilan hisoblanadi. m=1 (Layman), m=2 (Balmer), m=3 (Pashen), m=4 (Breket) va m=5 (Pfund) va n=m+1, m+2, m+3, …
N. Borning bebaho xizmati shundan iboratki, u bu qonuniyatni osongina tushuntira oldi. Agar ν=R∙ tenglamaning chap va oʻng tomonlarini h ga koʻpaytirsak, atomning turli 2 xil holatdagi energiyalar farqi kelib chiqadi. Agar R ∙h/x² ifodadagi x ni 1,2,3 ... larga teng deb olsak, vodorod atomida mumkin boʻlgan darajalar energiyalarining qiymati kelib chiqadi ( eV larda): 13,6(x=1); 3,4(x=2); 1,5(x=3), ...