Daniyalik fizik Nils Bor (1885-1962) ning atom tuzilishi haqidagi tushunchasi, 1913 yilda nashr etilgan. Bor atomida yadro atrofidagi elektronlar ma'lum cheklanganligi tufayli faqat ruxsat berilgan orbitalarni egallaydi

li daniyalik fizik Nils Bor (1885-1962) ning atom tuzilishi haqidagi tushunchasi, 1913 yilda nashr etilgan.Bor atomida yadro atrofidagi elektronlar ma'lum cheklanganligi tufayli faqat ruxsat berilgan orbitalarni egallaydi. kvantlash.
Bor uchun atomning miniatyura Quyosh tizimi singari tasviri, elektronlar atrofida aylanib, yadro atrofida aylanib yurishi, elektr zaryadlari tezlashganda energiya tarqalishiga to'liq mos kelmas edi.

Bunday atom barqaror bo'lmaydi, chunki u ertami-kechmi qulab tushadi, chunki elektronlar yadro tomon burilib ketadi. Va o'sha paytgacha vodorod va boshqa gazlar qizib ketganda chiqaradigan xarakterli yorug'lik naqshlari 50 yil davomida ma'lum bo'lgan.

Naqsh yoki spektr juda aniq to'lqin uzunliklarining bir qator yorqin chiziqlaridan iborat. Va vodorod atomi yorug'lik chiqargandan qulamaydi.

Bor elektromagnit energiyani yoyish qobiliyatiga ega bo'lishiga qaramay nima uchun barqarorligini tushuntirish uchun Bor burchak impulsi faqat ma'lum qiymatlarni, shuning uchun energiyani ham qabul qilishi mumkin degan fikrni ilgari surdi. Bu kvantlash deganda nimani anglatadi.
Energiya kvantlanganligini qabul qilib, elektron atomni yo'q qiladigan yadro tomon shoshilmaslik uchun kerakli barqarorlikka ega bo'lar edi.
Va elektron faqat elektron har doim alohida hajmda bir orbitadan boshqasiga o'tganda yorug'lik energiyasini chiqaradi. Shu tarzda, vodorodda emissiya naqshlarining mavjudligi tushuntiriladi.
Bor shunday qilib klassik mexanikadan tanish bo'lgan tushunchalarni Plank doimiysi, foton, elektron, atom yadrosi (Rezerford Borning ustozi bo'lgan) va yuqorida aytib o'tilgan spektrlari singari yangi kashf etilgan kontseptsiyalar bilan birlashtirib, atom haqida tasavvur hosil qildi. nashr.
Borning atom modeli, Coulombning elektrostatik jozibador kuchi ta'sirida elektron yadro atrofida aylana orbitada harakat qiladi deb taxmin qiladi va elektronning burchak momentumini kvantalashni taklif qiladi.
Keling, ikkala tushunchani matematik shaklda qanday qilib birlashtirishni ko'rib chiqaylik:
L burchak impulsining kattaligi, m elektron massasi, v elektronning tezligi va r orbitaning radiusi bo'lsin. L ni hisoblash uchun bizda:
L = m⋅rvv
Bor L L ning h / 2π sobitning butun soniga tengligini taklif qildi, bu erda h Plankning doimiysi, bir muncha vaqt oldin fizik Maks Plank (1858-1947) tomonidan tushgan yorug'likni yutadigan nazariy ob'ekt bo'lgan qora tanadan chiqadigan energiya muammosini hal qilishda kiritilgan.

Uning qiymati h = 6.626 × 10⁻³⁴ J ・ s, h / 2π esa quyidagicha belgilanadi ħ, nima o'qiladi"H bar".

Shuning uchun L burchak momentum qoladi:
m⋅r⋅v = nħ, n = 1,2, 3 ... bilan
Va bu holatdan elektron uchun ruxsat berilgan orbitalarning radiuslari chiqariladi, buni keyingi bosqichda ko'rib chiqamiz.
Elektronning orbitasi radiusini hisoblash
Keyinchalik, biz eng sodda atomlarni qabul qilamiz: vodorod, u bitta proton va elektrondan iborat bo'lib, ikkalasi ham zaryadga ega.
Elektronni dumaloq orbitasida ushlab turadigan markazlashtiruvchi kuch, F kattaligi: elektrostatik tortishish bilan ta'minlanadi.
F = ke²/ r²
Bu erda k - Kulon qonunining elektrostatik doimiysi va r elektron-proton masofasi. Dumaloq harakatlanishda markazlashtiruvchi tezlanishni at_v tezlik kvadratiga va r masofaga nisbati bilan berilgan:
ga_v = v² / r
Nyutonning ikkinchi qonuni bo'yicha aniq kuch m massa va tezlanishning ko'paytmasi:
mv²/ r = ke²/ r²
R radiusini soddalashtirib, quyidagilarni olamiz:
m⋅v²r = ke²
Ushbu ifodani burchakli momentum bilan birlashtirib, bizda tenglamalar tizimi mavjud:
1) mv²r = ke²
2) r = n ħ/ mv
G'oya tizimni echish va r, ruxsat etilgan orbitaning radiusini aniqlashdir. Kichkina elementar algebra javobga olib keladi:
r = (nħ)² / k⋅m⋅e²
N = 1, 2, 3, 4, 5 bilan ...
N = 1 uchun biz chaqirilgan radiuslarning eng kichigiga egamizBor radiusi_yoki qiymati 0,529 × 10 ga teng⁻¹⁰ m. Boshqa orbitalarning radiuslari quyidagicha ifodalanadiga_yoki.
Shu tarzda Bor bosh kvant sonini kiritadi n, ruxsat etilgan radiuslar Plank doimiysi, elektrostatik doimiy va elektronning massasi va zaryadining funktsiyasi ekanligini ko'rsatib o'tdi.
Bor Nyuton mexanikasini mohirlik bilan o'n to'qqizinchi asrning ikkinchi yarmi va yigirmanchi asrning boshlarida paydo bo'lgan yangi kashfiyotlar bilan birlashtiradi. Ular orasida "kvant" ning inqilobiy kontseptsiyasi bo'lib, u Plankning o'zi juda ishonmasligini aytdi.

Bor o'zining nazariyasidan foydalanib, vodorod spektridagi seriyalarni muvaffaqiyatli tushuntirib berdi va ultrabinafsha va infraqizil diapazonida hali kuzatilmagan energiya chiqindilarini bashorat qildi.

Uning postulatlarini quyidagicha umumlashtirishimiz mumkin:

Elektronlar dumaloq yo'llarni tavsiflaydi
Elektron yadro atrofida barqaror aylana orbitasida, bir tekis aylanma harakat bilan aylanadi. Harakat yadroning unga tatbiq etadigan elektrostatik tortishishidan kelib chiqadi.