Atomning klassik nazariyasi. Rezerfordning planetar modeli. Vodorod atomi uchun yadro modeli. Bor postulatlari

Ridberg doimiysi

Muayyan turdagi atomning nurlanish to‘lqini uzunligi, kvant sonlarining teskari kvadratlarining ayirmasiga bog‘liq bo‘ladi.
XIX-asrning ikkinchi yarmida olimlar barcha kimyoviy elementlar faqat o‘zigagina xos bo‘lgan qat'iy aniq chastota va to‘lqin uzunligiga ega yorug‘lik nurlari chiqarishini payqab qolishdi. Bunday nurlanish chiziqli spektr hosil qilardi va ushbu spektrga ko‘ra, har qanday elementning yorug‘lik nuri rangi o‘zigagina xos bo‘lgan jilvaga ega bo‘lardi. Bunga ishonch hosil qilish uchun ko‘cha chiroqlariga nazar tashlash kifoya. E'tibor bersangiz, yirik avtomagistrallardagi yoritish chiroqlari odatda sariq rangda nur sochadi. Bu, ularning lampasi natriy bug‘lari bilan to‘ldirilganligi sababidandir. Biz ko‘ra oladigan yorug‘lik spektrida aynan natriy elementi hammadan ko‘ra intensivroq sariq spektral chiziqlar namoyon qiladi. Natriyning spektrida ikkita sariq chiziq bo‘ladi.
Spektroskopiyaning taraqqiy etishi shuni ko‘rsatib berdiki, istalgan kimyoviy elementni uning aynan uning o‘ziga xos bo‘lgan spektral chiziqlar tartibi orqali identifikatsiya qilish mumkin ekan. Aynan shu usul vositasida hozirda olimlar millionlab yorug‘lik yili masofasidagi yulduzlarning ham kimyoviy tarkibi qanday elementlardan iborat ekanligini aniqlashlari mumkin. 1885-yilda Shveytsariyalik matematik Iogann Balmer (1825-1898) kimyoviy elementlarning spektral chiziqlarining joylashuv qonuniyatlarini o‘rganish borasidagi ilk qadamlarni qo‘yib berdi. U vodorod atomining ko‘rinadigan yorug‘lik spektridagi nurlatadigan to‘lqin uzunligining formulasini empirik yo‘l bilan keltirib chiqardi. Shu sababli, vodorod atomining spektr chiziqlarini fanda shuningdek Balmer chiziqlari ham deyiladi. Vodorod struktura tuzilishiga ko‘ra eng sodda kimyoviy element sanaladi va shuning uchun ham uning spektral chiziqlarining joylashuv qonuniyatlari va matematik formulasini topish qiyin bo‘lmagan. Shu sababli, Balmer bu formulani osongina keltirib chiqargani ajablanarli emas. Biroq, Balmer formulasini vodoroddan boshqa kimyoviy elementlarga tadbiq qilib bo‘lmasdi. Go‘yoki u qandaydir yanada universial formulaning xususiy holi edi. Haqiqatan ham shunday bo‘lib chiqdi. Balmerning vodorod uchun keltirib chiqargan formulasi e'lon qilinganidan naq 4 yil o‘tib, Shvetsiyalik fizik olim Yoxannes Ridberg vodorod uchun Balmer formulasini elektromagnit nurlanishlar spektrining barcha diapazonlari uchun umumiylashtirdi. Ya'ni, Balmer faqat ko‘rinadigan yorug‘lik diapazoni uchun formula keltirib chiqargan bo‘lsa, Ridberg ushbu formulani ultrabinafsha va infraqizil nurlanishlar spektri uchun ham tadbiq etish imkonini ochib berdi. Ridberg formulasiga ko‘ra, vodorod atomi nurlatayotgan yorug‘lik to‘lqini

ga teng bo‘ladi.
Bunda R - Ridberg doimiysi, n₁ va n₂ esa natural sonlar bo‘ladi. Bunda doimo n₁‒n₂ bo‘ladi. n₁=2 va n₂=3, 4, 5 ... vodorodning ko‘rinadigan yorug‘lik spektrida namoyon bo‘ladi. Bunda, n₂=3 - qizil, n₂=4 bo‘lsa, yashil, n₂=5 moviy, n₂=6 esa ko‘k bo‘ladi. Ushbu ketma-ketlik fanda Balmer seriyasi deyiladi. n₁=1 da vodorod ultrabinafsha diapazonda spektral chiziqlar namoyon qiladi. Bu nurlanishni Layman seriyasi deyiladi; n₂=3, 4, 5... larda vodorod nurlanishi elektromagnit nurlanishlarning infraqizil spektriga o‘tadi. R ning qiymatlari eksperimental usul bilan aniqlangan.
Ridberg keltirib chiqargan ushbu qonuniyat avvaliga sof empirik izchillik deb hisoblangan. Biroq, keyinroq fanda paydo bo‘lgan Borning atom modeli Ridberg qonuniyati chuqur fizik mohiyatga ega ekanligini va uning tasodifiylik va ehtimoliylikdan yiroq bo‘lgan haqiqiy aniq tamoyil ekanini ko‘rsatib berdi. Elektronning yadrodan n-chi orbitadagi energiyasini hisoblash orqali Bor ushbu energiya aynan 1/n² ga teng ekanini aniqlagan.