Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Квантовая теория атома

1. Суть квантовой теории атома Томсона
2. Ядерная модель атома Резерфорда
3. Теория атомного строения Бора

Квантовая теория построения атома – это одно из важных достижений в механике квантов. Многочисленные опыты подтвердили, что атом состоит из тяжелого, заряженного позитивно, ядра и легких, отрицательно заряженных, электронов, которые колеблются. Данные электроны принимают непосредственное участие в формировании оболочек атома.

Суть квантовой теории атома Томсона

Теория строения атома Томсона, которую ученый предложил в 1903 году, исторически считается классической моделью. В соответствии с этой моделью, атом является шаром, с положительно заряженным центром, внутри которого колеблются электроны.

В сумме заряд всех отрицательно заряженных электронов равняется положительному заряду ядра, то есть в итоге атом заряжен нейтрально. Приблизительно величина ядра, определяемая по законам классической электростатики, соответствовала истинным его размерам.

Для напряженности электрополя в середине атома справедливо выражение:

\(\vec{E}(r) = \vec{r}\frac{e}{R^3}\)

где \(e\) – положительный заряд ядра.

«Квазиупругая» сила воздействия на электрон рассчитывается по формуле:

\(\vec{F} = -e\vec{E} = -k\vec{r}\)

Ядерная модель атома Резерфорда

В 1911 году в своих опытах, ученый Э. Резерфорд доказал несовершенство модели Томсона. Данные опыты проводились с альфа-частицами, которые рассеивались при проникновении сквозь барьер из тонкой металлической фольги. Альфа-частицы – это частицы с массой ma и позитивным зарядом \(qa+2qe\), которые образуются во время радиоактивного распада тяжелых элементов.

Эксперименты Резерфорда показали, что наряду с множеством альфа-частиц, которые незначительно отклоняются от оси при проникновении сквозь тонкую фольгу, наблюдается часть таких частиц, которые сильно отклоняются, на гораздо больший угол.

Также можно утверждать, что данное явление не вызвано влиянием электронов на альфа-частицы, так как масса электронов намного меньше массы альфа-частиц. То есть, данное сильное отклонение вызвано действием атомных ядер на альфа-частицы. Резерфорд теоретически работал над задачей рассеивания альфа-частиц в кулоновском поле, которое создается положительным зарядом атомного ядра.

banner

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Структура ядерной модели Резерфорда была похожа на Солнечную систему с массивным ядром по центру, и вращающимися по своим орбитам вокруг него планетами. Потому данная модель получила название планетарная.

Резерфорд понимал, что статическая модель атома не может существовать, что помогло ему прийти к определению модели с вращающимися электронами. В соответствии с теоремой Ирншоу для классической электростатики, система неподвижных электрических зарядов, которые расположены на фиксированных расстояниях друг от друга, не может сохранять равновесие лишь под действием кулоновских сил. Также данная модель вызывает необходимость постоянного электромагнитного излучения атомами.

Теория атомного строения Бора

Модель Резерфорда определенно противоречила понятиям классической физики. По принципам классической электродинамики, вращающийся по орбите электрон излучает электромагнитные волны, а соответственно, должен терять энергию и в итоге упасть на ядро, но в реальности такое не происходит.

Данное противоречие пытался разрешить ученый Бор, выдвинув теорию строения простейших атомов водорода и одноэлектронных ионов. Он предположил, что существуют некоторые стационарные орбиты, перемещаясь по которым электроны не поглощают и не излучают энергию. Причем каждой такой орбите будет соответствовать определенная величина энергии движения электрона \(E_n\). Совокупность таких разрешенных величин энергии создает энергетический спектр атома электрона.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

banner

Важнейшим принципом теории Бора служит квантованность энергии и момента импульса. В классической механике данные величины при вращении тела вокруг своей оси могут изменяться и принимать любые значения от нуля и до бесконечно больших величин, а в квантовой механике они принимают лишь «разрешенные» значения, соответствующие движению по конкретной орбите.
 

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе

413 039 оценок star star star star star
среднее 4.9 из 5
Анапский филиал МПГУ
Работа выполнена быстро и качественно. Лариса очень приятный человек. Спасибо.
star star star star star
рудн
спасибо работа выполнена досрочно. были замечания по поводу плагиата, Наталья без вопросов...
star star star star star
ННГАСУ
Нереально четко, развернуто, подробно до мелочей. Очень рад что доверился вам Татьяна, буд...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами


Сайт работает по московскому времени:

Вход или
регистрация
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно