Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Магнитные свойства водородоподобного атома/
33) Постулаты бора. Опыты Резерфорда.
Строение и свойства атома водорода
§ 41. Магнитные свойства водородоподобных атомов
Атомы могут длительное время находиться только в опред еленных, так называемых стационарных состояниях, в которых атом не излучает и не поглощает энергию. Энергии стационарных состояний …образуют дискретный спектр. Вращаясь по стационарным орбитам электрон не поглащает и не испускает энергию. Рассеянные частицы попадали на экран, покрытый слоем кристаллов сульфида цинка, способных светиться под ударами быстрых заряженных частиц. Сцинтилляции вспышки на экране наблюдались глазом с помощью микроскопа. K — свинцовый контейнер с радиоактивным веществом, Э — экран, покрытый сернистым цинком, Ф — золотая фольга, M — микроскоп. В центре атома находится плотное положительно заряженное ядро, диаметр которого не превышает 10—14—10—15 м. Заряд ядра должен быть равен суммарному заряду всех электронов, входящих в состав атома. Впоследствии удалось установить, что если заряд электрона принять за единицу, то заряд ядра в точности равен номеру данного элемента в таблице Менделеева. Поскольку потенциальная энергия электронов в атоме не зависит от времени, то для описания его движения и энергетических параметров следует использовать стационарное уравнение Шредингера. В квантовой механике электронный орбиты в атоме рассматриваются как геометрические места точек, в которых с наибольшей вероятностью может быть обнаружен электрон. Водородоподобные атомы, атомы, состоящие, подобно атому водорода, из ядра и одного электрона. Водородоподобные атомы обладают сходными с водородом оптическими свойствами см. В физике полупроводников Водородоподобные атомы называют примесные атомы, у которых валентность на 1 больше или меньше, чем у основных атомов. Энергетический уровень — возможные значения энергии квантовых систем, то есть систем, состоящих из микрочастиц электронов, протонов и других элементарных частиц, атомных ядер, атомов и т. Характеризует определённое состояние системы. Различают электронные и внутриядерные энергетические уровни. Главное радиальное квантовое число — целое число, обозначающее номер энергетического уровня. Характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень. Является первым в ряду квантовых чисел, который включает в себя главное, орбитальное и магнитное квантовые числа, а также спин. Эти четыре квантовые числа определяют уникальное состояние электрона в атоме его волновую функцию. Главное квантовое число характеризует энергию электрона. Оно обозначается как n. При увеличении главного квантового числа возрастают радиус орбиты и энергия электрона. Орбитальное квантовое число азимутальное - определяет азимутальное распределение плотности вероятности локализации электрона в атоме, то есть форму электронного облака и определяет энергетический подуровень данного энергетического уровня. Связано с n -главным радиальным квантовым числом соотношением: Орбитальное квантовое число - определяет момент количества движения электрона в атоме. Магнитное квантовое число m характеризует ориентацию в пространстве орбитального момента количества движения электрона или пространственное расположение атомной орбитали. Поскольку с орбитальным моментом связан магнитный момент, магнитное квантовое число, в частности, определяет проекцию орбитального магнитного момента водородоподобного атома на направление магнитного поля и служит причиной расщепления спектральных линий атома в магнитном. Для проекций спинового и суммарного моментов магнитное квантовое число может быть полуцелым. Заполнение орбиталей и структура энергетических уровней в многоэлектронных атомах. Периодическая система элементов Д. Соотношение неопределенностей задает нижний предел для произведения среднеквадратичных отклонений пары квантовых наблюдаемых. Если приготовлены несколько идентичных копий системы в данном состоянии, то измеренные значения координаты и импульса будут подчиняться определённому распределению вероятности — это фундаментальный постулат квантовой механики. Ширина уровня, неопределённость энергии квантовомеханической системы, обладающей дискретными уровнями энергии Ek атома, молекулы, атомного ядра , в состоянии, которое не является строго стационарным. В атоме не может быть двух электронов, у которых все четыре квантовых числа были бы одинаковы. Хотя бы одно из квантовых чисел n, l, ml и ms, должно обязательно различаться проекцией спина. Поэтому в атоме могут быть лишь два электрона с одинаковыми n, l и ml: Напротив, если проекции спина двух электронов одинаковы, должно отличаться одно из квантовых чисел n, l или ml. Максимальное число электронов с одинаковым квантовым числом n выражается суммой: При одинаковой сумме раньше заполняется орбиталь с меньшим значением n. Если бы это расщепление было небольшим и меньшим расщепления по энергии атомных орбиталей под воздействием изменения главного квантового числа n, то энергетическая последовательность атомных орбиталей выглядела бы так:. Электроны в многоэлектронном атоме образуют оболочки, энергии которых растут по мере увеличения квантового числа п. Согласно принципу Паули, в каждом квантовом состоянии не может находиться более одного электрона, то есть никакие два электрона не могут иметь одинаковый набор квантовых чисел п, l, ml и ms. Это приводит к тому, что оболочки в многоэлектронном атоме заполняются в строго определенном порядке и каждой оболочке соответствует строго определенное число электронов. Электроны последовательно заполняют оболочки с наименьшей возможной энергией. В первую очередь двумя 1s электронами заполняется K-оболочка, имеющая минимальную энергию; ее конфигурация обозначается 1s2. По мере роста порядкового номера элемента заполняются все более далекие от ядра оболочки. Заполненные оболочки имеют сферически симметричное распределение заряда, нулевой орбитальный момент и прочно связанные электроны. Внешние, или валентные, электроны связаны гораздо слабее; они определяют физические, химические и спектральные свойства атома. В горизонтальных рядах которой - периодах - происходит постепенное изменение свойств элементов, а при переходе от одного периода к другому - периодическое повторение общих свойств; вертикальные столбцы - группы - объединяют элементы со сходными свойствами. Физическая природа химической связи. Ионная и ковалентная связи. Электронные, колебательные и вращательные состояния многоатомных молекул. Молекула водорода — простейшая молекула, состоящая из двух атомов водорода. В её состав входят два ядра атомов водорода и два электрона. Вследствие взаимодействия между электронами образуется ковалентная химическая связь. Кроме основной изотопной модификации H2, существуют разновидности, в которых один или оба атома протия заменены другими изотопами водорода — дейтерием или тритием: HD, HT, D2, DT, T2. Симметричность или несимметричность молекулы имеет значение при её вращении. Существуют два возможных типа спиновых функций для двух электронов: Функции с параллельными спинами симметричны относительно перестановки электронов и образуют триплетные состояния, в которых суммарный спин равен единице. Функции с антипараллельными спинами образуют синглетные состояния с нулевым суммарным спином. Они антисимметричны относительно перестановки электронов. Обменное взаимодействие, специфическое взаимное влияние одинаковых, тождественных, частиц, эффективно проявляющееся как результат некоторого особого взаимодействия. Обменное взаимодействие — чисто квантовомеханический эффект, не имеющий аналога в классической физике см. Вследствие квантовомеханического принципа неразличимости одинаковых частиц системы должна обладать определенной симметрией относительно перестановки двух одинаковых частиц, т. Ионная связь — прочная химическая связь, образующаяся между атомами с большой разностью электроотрицательностей, при которой общая электронная пара полностью переходит к атому с большей электроотрицательностью. Это притяжение ионов как разноименно заряженных тел. Ионная связь — крайний случай поляризации ковалентной полярной связи. Образуется между типичными металлом и неметаллом. При этом электроны у металла полностью переходят к неметаллу. Ковалентная связь атомная связь, гомеополярная связь — химическая связь, образованная перекрытием обобществлением пары валентных электронных облаков. Обеспечивающие связь электронные облака электроны называются общей электронной парой. Характерные свойства ковалентной связи — направленность, насыщаемость, полярность, поляризуемость — определяют химические и физические свойства органических соединений. Направленность связи обусловливает молекулярное строение органических веществ и геометрическую форму их молекул. Молекулярные спектры, оптические спектры испускания и поглощения, а также комбинационного рассеяния света, принадлежащие свободным или слабо связанным между собой молекулам. Для весьма сложных молекул видимые и ультрафиолетовые спектры состоят из немногих широких сплошных полос; спектры таких молекул сходны между собой. При комбинационном рассеянии hn равно разности энергий падающего и рассеянного фотонов. Спектральный анализ — совокупность методов качественного и количественного определения состава объекта, основанная на изучении спектров взаимодействия материи с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др. В зависимости от целей анализа и типов спектров выделяют несколько методов спектрального анализа. Атомный и молекулярный спектральный анализы позволяют определять элементный и молекулярный состав вещества, соответственно. В эмиссионном и абсорбционном методах состав определяется по спектрам испускания и поглощения. Масс-спектрометрический анализ осуществляется по спектрам масс атомарных или молекулярных ионов и позволяет определять изотопный состав объекта. Атомы каждого химического элемента имеют строго определённые резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет. Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах видны линии тёмные или светлые в определённых местах, характерных для каждого вещества. Интенсивность линий зависит от количества вещества и его состояния. В количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивностям линий или полос в спектрах. Люминесценция — спонтанный неравновесный процесс, происходящий за время с. Она обусловлена переходами из первого возбуждённого состояния в основное. Поглощение, спонтанное и вынужденное излучение фотонов. Коэффициенты Эйнштейна для переходов в двухуровневой системе. Квантовая теория излучения -внутренняя энергия не меняется непрерывно, а может принимать лишь определённые значения, образующие дискретный набор. Переход системы из состояния с одной энергией в состояние с другой энергией см. Чаще всего этот процесс реализуется в виде испускания или поглощения системой кванта И. В то же время фотон резко отличается от обычных классических частиц тем, что у него есть и волновые черты. Такая двойственность фотона представляет собой частное проявление корпускулярно-волнового дуализма. Поглощение электромагнитного излучения — это процесс поглощения одного или нескольких фотонов другой частицей, в результате чего энергия фотонов переходит в энергию этой частицы. В макромире это взаимодействие выглядит как переход электромагнитной энергии в другие виды энергии, например, в тепловую энергию. Спонтанное излучение спонтанное испускание, самопроизвольное испускание электромагнитного излучения атомами и др. В отличие от вынужденного излучения, С. Созданный фотон имеет те же энергию, импульс, фазу и поляризацию, что и индуцирующий фотон который при этом не поглощается. Оба фотона являются когерентными. Лазер работает на принципах индуцированного излучения, которое имеет ту же фазу, ту же поляризацию и то же направление что и вынуждающее. При термодинамическом равновесии заселенность энерг. Усиление света обычно сравнивают с нарастающей лавиной, при этом фооны изображают в виде шариков. Для того чтобы создать такую среду надо было осущесствить обратную связь. Для этого активная зона либо располагалась между параллельными зеркалими, перпендикулярно циллиндру либо торцы активной зоны делались зеркальными — открытый резонатор. Свет в такой системе многократно отражаясь от зеркал ну только усиливается но и монохроматизируется и сужается. Угол расхождения пучка , гдеD-ширина пучка Тогда ближайшая длинна волны для которой тоже будет выполняться усиление будет определяться условием При обратной связи необходимо чтобы часть излучаемого света все время находилась в зоне активного в-ва и вызывала излучения все новых и новых атомов. Учтем что энергетические уровни и линии имеют ширину и предположим что ширина спектральных линий меньше дисперс. Именно эта длинна волны усиливается максимально, что и приводит к монохроматизации , гдеN-число отражений отзеркал. За счет большого числа отражений. Механизм монохроматичности в лазере примерно такой же как и в интерферометре Фабри-Перо, усиливаются не только лучи паралельные его оси но и лучи идущие под небольшими углами к его оси чтобы в лазере этого не происходило употребляются сферические зеркала. В реальном лазере одно из зеркал полупрозрачное потому что какая-то часть должна быть выпущена из активной среды. Существуют рубиновый, гелий-неоновый и лазер на красителе можно настраивать на различные длины волн. FAQ Обратная связь Вопросы и предложения. Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Построение изображений в зеркалах. Рассеивающие и собирающие линзы. Построение изображений в линзах и зеркалах. Степень монохроматичности световых волн. Время и длина когерентности. Полосы равного наклона, полосы равной толщины. Критерий Рэлея для разрешения спектральных линий. Разрешающая способность оптических и спектральных приборов. Формула Вульфа-Брэггов для дифракции рентгеновских лучей. Естественный и поляризованный свет. Физический смысл закона Брюстера. Искусственная анизотропия под действием механических напряжений. Взаимодействие света с веществом. Нормальная и аномальная дисперсии. Групповая и фазовая скорости. Электронная теория дисперсии света. Рассеяние света явление Тиндаля, закон Рэлея. Законы излучения абсолютно черного тела: Внешний фотоэффект, законы Столетова для фотоэффекта. Энергия и импульс световых квантов. Формула Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Квантовое и волновое объяснения давления света. Опыт Франка и Герца. Опыт Штерна и Герлаха. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. K — свинцовый контейнер с радиоактивным веществом, Э — экран, покрытый сернистым цинком, Ф — золотая фольга, M — микроскоп В центре атома находится плотное положительно заряженное ядро, диаметр которого не превышает 10—14—10—15 м. Поскольку потенциальная энергия электронов в атоме не зависит от времени, то для описания его движения и энергетических параметров следует использовать стационарное уравнение Шредингера ; Решение стационарного уравнения Шредингера приводит к следующим результатам: Если бы это расщепление было небольшим и меньшим расщепления по энергии атомных орбиталей под воздействием изменения главного квантового числа n, то энергетическая последовательность атомных орбиталей выглядела бы так:
Новости нерехта последние происшествия
Горы памир на карте мира
У кота повышен холестерол
Физические основы взаимодействия квантовых систем с электромагнитным полем
Мгновенный займ на карту без проверки
Свингеры первый раз рассказы
Карта лофофоров в гта 5
Физические основы взаимодействия квантовых систем с электромагнитным полем
Фасад баттс д оптима характеристики
Хорионический гонадотропин ульяновск
Строение и свойства атома водорода
Зачем делать шугаринг
Ереван новости сегодня видео
Карта метро 2033 для майнкрафт 1.11 2
§ 41. Магнитные свойства водородоподобных атомов
Назовите правильно свойства генетического кода