Будова атома постулати бора…

Будова атома Постулати Бора Лазер(СР).

План

1. Будова атома. Досліди Резерфорда.

1. Постулати Бора.

2. Лазер.

1. Явища, що підтверджують складність будови атома. До 70 років XIX ст. під атомами розуміли неподільні частинки речовини. Проте під кінець XIX ст. стали відомі факти, які свідчили, що атом — складна електрична система. Електризація тіл тертям, проходження струму через рідини i гази показали, що до складу атомів входять заряджені частинки. Досліджуючи катодне проміння, Дж..Дж. Томсон (1856—1940) у 1897 р. відкрив електрон i виміряв його питомий заряд. Дослідження відкритого в 1896 р. А. Беккерелем (1852 — 1908) радіоактивного випромінювання свідчило, що з атомів радіоактивних речовин вилітають позитивно заряджені Будова атома Постулати Бора...-частинки, негативно заряджені Будова атома Постулати Бора...— частинки i Будова атома Постулати Бора...Проміння.

Перша модель атома. У 1902 р. У. Кельвін (У. Томсон) (1824—1907) запропонував модель атома: позитивно заряджена куля, в середині якої знаходяться нерухомі електрони. Позитивний і негативний заряди атома однакові. Проте така система не стійка. Тому Дж..Дж. Томсон вважав, що електрони коливаються i при цьому випромінюють св1тло. За допомогою цієї моделі неможливо було пояснити спектральні закономірності випромінювання атомів.

Досліди Е. Резерфорда. Вирішальне значення для теорії будови атома мали досліди англійського фізика Е. Резерфорда (1871 —1937), який вивчав розсіяння пучка Будова атома Постулати Бора...— частинок під час проходження їх через тонку металеву фольгу (1913 р.).

Результати досліду: 1) більшість Будова атома Постулати Бора...— частинок проходить через фольгу і майже не зазнає розсіювання; 2) окремі частинки зазнають розсіювання на кут до 180°.

Висновки: 1) електрони не викликають розсіювання Будова атома Постулати Бора...— частинок, бо маса електрона в 8000 раз менша за масу Будова атома Постулати Бора...— частинки; 2) в атомі повинно існувати ядро, в якому зосереджена майже вся маса атома i розміри якого дуже малі (Будова атома Постулати Бора... м); 3) заряд ядра позитивний і дорівнює Будова атома Постулати Бора..., де Z — порядковий номер елемента, що дорівнює кількості електронів у атомі, е — елементарний заряд. На основі цих висновків було запропоновано ядерну модель атома: в центрі атома позитивно заряджене ядро, розмір якого становить Будова атома Постулати Бора... м, а навколо нього в сфері діаметром Будова атома Постулати Бора... м по замкнених орбітах рухаються електрони (їхня кількість Z). Модель атома подібна до сонячної системи, тому її часто називають планетарною.

За законами класичної електродинаміки, електрони рухаються по замкнених орбітах, тобто мають доцентрове прискорення і випромінюють електромагнітні хвил1. Енергія електрона при цьому зменшується і врешті він має впасти на ядро. Однак атоми стійкі і випромінюють не суцільний спектр, а лінійчастий..

2. Постулати Н. Бора (1885—1962). Класична електродинаміка в застосуванні до ядерної моделі атома не пояснила природи лінійчатих спектрів. H. Бор створив іншу ядерну модель атома, скориставшись ідеями Планка і Ейнштейна про те, що світло випромінюється квантами, і сформулював такі постулати.

1. Постулат стаціонарних станів: атомна система може довгий час, без зовнішньої дії, перебувати тільки в стаціонарних станах, не випромінюючи при цьому електромагнітні хвилі (не випромінюють енергію).

Не зважаючи на те, що електрони в атомі рухаються з прискоренням, електромагнітних хвиль атом не випромінює. Кожному стаціонарному стану відповідає тілыки певна енергія й певні орбіти, по яких рухаються електрони.

2. Правило квантування орбіти: в стаціонарному стані атома електрони, рухаючись по колових орбітах, повинні мати дискретні, квантові значення моменту імпульсу, що відповідає умові:

Будова атома Постулати Бора..., ( 1 )

Де Будова атома Постулати Бора...— маса електрона, Будова атома Постулати Бора...І Будова атома Постулати Бора...— швидкість електрона на Будова атома Постулати Бора...-й орбіті та її радіус; Будова атома Постулати Бора...— стала Планка.

3. Правило частот: атом може переходити з одного стаціонарного стану в інший. При переході атома із стаціонарного стану з більшою енергією в стан з меншою енергією випромінюється один фотон. Для переходу електрона із стаціонарного стану з меншою енергією в стан з більшою енергією атом має поглинути квант енергії. Енергію поглинутого кванта й енергію фотона, що випромінюється, можна знайти з формули:

Будова атома Постулати Бора...,

Де Будова атома Постулати Бора... і Будова атома Постулати Бора...— енергія атома під час руху електронів на Будова атома Постулати Бора...-й і Будова атома Постулати Бора...-й орбітах; Будова атома Постулати Бора...— енергія кванта, Будова атома Постулати Бора...— частота випромінюваної електромагнітної хвилі.

Модель атома водню за Бором. Це ядерна модель, у якій електрони перебувають тільки на певних орбітах, що відповідають стаціонарному стану атома. Для енергії електрона на n-й орбіті в атомі водню матимемо формулу:

Будова атома Постулати Бора.... ( 2 )

Швидкість електрона на Будова атома Постулати Бора...-й орбіті і її радіус знаходимо за правилом квантування орбіт (1) і за умови, що кулонівська сила надає електрону доцентрового прискорення:

Будова атома Постулати Бора... ( 3 )

З рівнянь( 2 ) і ( 3 ) дістанемо Будова атома Постулати Бора...; Будова атома Постулати Бора..., тоді повна енергія Будова атома Постулати Бора..., а частота випромінювання

Будова атома Постулати Бора...Будова атома Постулати Бора...,

Де Будова атома Постулати Бора...= 1,1Будова атома Постулати Бора...М-1 – стала Рідберга, С – швидкість світла у вакуумі.

Для воднеподібних атомів – одно іонізованого атома гелію Будова атома Постулати Бора..., двоіонізованого атома літію — Будова атома Постулати Бора... і т. д. – частота випромінювання визначається за формулою: Будова атома Постулати Бора....

N

6

5

4

3

2

1

Серія Лаймана (Ультрафіолетові хвилі)

Серія Бальмера (Видимо світло)

Серія Пашена (Інфрачервоні хвилі)

Е (еВ)

Будова атома Постулати Бора...

Пояснення спектральних закономірностей Випромінювання атома водню.

Спектр енергії атома водню зображено на рисунку. При Будова атома Постулати Бора...=1 енергія атома Е1 = -13,6 еВ; при Будова атома Постулати Бора...=2 Е2 ==- 3,4 еВ; при Будова атома Постулати Бора...=∞, Еn=0. Коли електрони переходять з нижчих рівнів на вищі, атом поглинає енергію, а коли з вищих енергетичних рівнів на нижчі – випромінює. При цьому можуть випромінюватися такі серії ліній:

А) Будова атома Постулати Бора...= 1, Будова атома Постулати Бора...=2,3, 4 . . . – ультрафіолетові лінії серії Лаймана;

Б) Будова атома Постулати Бора...= 2, Будова атома Постулати Бора...=3, 4 , 5. . . – видимі лінії серії Бальмера;

В) Будова атома Постулати Бора...= 3, Будова атома Постулати Бора...=2,3,4 . . . – інфрачервоні лінії серії Пашена;

Г) Будова атома Постулати Бора...= 4, Будова атома Постулати Бора...=5, 6, 7 . . . інфрачервоні лінії серії Бреккета.

Труднощі тeopії Бора. Теорія Бора пояснила природу спектральних серій атома водню, дала змогу обчислити енергетичні рiвні електрона в атомі водню. Удосконалив цю теорію німецький фізик А. Зоммерфельд (1868— 1951), врахувавши еліптичність op6іт електронів.

Однак теорія Бора—Зоммерфельда не змогла пояснити інтенсивність ліній спектра, а також явище поляризації, дисперсії і поглинання світла. Ця тeopiя була штучним поєднанням класичних законів фізики i квантових уявлень.

Квантові генератори. Оптичні квантові генератори дають змогу діставати вузький інтенсивний пучок світла у видимій або інфрачервоній частині спектра. Робота квантового генератора (лазера) основана на квантових процесах — інверсії заселеності і оптичній накачці.

У результаті оптичного накачування (наприклад, при яскравому спалаху світла) більшість атомів тіла лазера переходить спочатку в збуджений стан (електрони з основних, найнижчих енергетичних рівнів переходять на вищі) і майже відразу (протягом Будова атома Постулати Бора...С) в метастабільний (нестійкий). Цей процес називають інверсією заселеності. У метастабільному стані атоми знаходяться від кількох мілісекунд до секунди. Під час опромінювання світлом, частота якого дорівнює частоті переходу з метастабільного стану в основний, атоми вмить переходять в основний стан, випромінюючи монохроматичне світло і звільнюючи при цьому нагромаджену раніше величезну енергію.

Квантовий генератор складається з робочого тіла і джерела живлення з імпульсною лампою (рис.) Джерелом живлення звичайно е батарея конденсаторів 3, які заряджаються до 3,5—10 кВ через випрямляч від мережі. Для підкачування часто використовують імпульсну ксенонову лампу 1. Як робоче тіло в

Будова атома Постулати Бора...

Лазерах використовують рубінові стержні 2 (рубін – кристал оксиду Al з добавкою 0,05% Cr або стержні з інших кристалів, наприклад сапфіру). Стержні, які мають прямокутний або круглий переріз, дуже старанно перевіряють на: паралельність сторін і чистоту торцевих поверхонь, розташування оптичної осі відносно осі стержня. За допомогою спеціальних оптичних систем можна дістати пучок світла в лазері діаметром не більше як 0,1 мм. Зараз виготовляють лазери: а) газові (можуть генерувати в безперервному режимі з потужністю до 10 кВт і в імпульсному — з потужністю од 10 кВт і до 10 ГВт); б) напівпровідникові {мають дуже високий ККД — до 100%, дають змогу змінювати частоту випромінювання, імпульсна потужність — до 1 МВт);

В) твердотільні (імпульсна потужність —до 10 ТВт при тривалості імпульсу до 1 нс, ККД =0,1%).

Промінь лазера має такі важливі властивості.

1. Випромінювання лазера має високу спрямованість, поширюється вузьким пучком. Розрахунки показують, що можна дістати лазерний промінь з кутом розходження близько Будова атома Постулати Бора...Радіан.

2. Випромінювання лазера має високу монохроматичність, обумовлену тим, що в лазерах атоми чи молекули випромінюють світло узгоджено, тоді як у звичайних джерелах світла атоми випромінюють світло незалежно один від одного.

3. Випромінювання лазера має високу когерентність. Це випромінювання є просторово когерентним, тому що всі фронти хвиль плоскі і перпендикулярні до напряму поширення хвиль. Це випромінювання когерентне і в часі, тому що існує строга фазова відповідність між частиною хвилі, випущеною в один момент часу, і хвилею, випроміненою через певний інтервал часу.

4. Висока когерентність і монохроматичність лазерного випромінювання дають можливість сфокусувати пучок світла лазера системою звичайних дзеркал і лінз і дістати дуже маленьке зображення, яскравість якого за яскравість джерела світла.

5. Лазери є найбільш потужними джерелами випромінювання.

Лазери застосовують у промисловості (наприклад, для пропалювання в різних матеріалах отворів з малим діаметром, обробки мікроелементів електронної апаратури, зварювання).

У медицині за їх допомогою здійснюється своєрідне точкове зварювання тканин: приварюється сітківка ока при її відшаруванні. Лазерне проміння має застосовування у лікуванні ракових пухлин, в стоматології тощо.

Перспективним є застосування лазерного проміння в засобах зв'язку. Лазерний зв'язок на малих відстанях використовується в міських системах телефонного зв'язку. В багатьох країнах світу ведуться роботи по створенню телевізійних систем, оптичних, обчислювальних машин тощо на основі використання лазерів.

Застосовуючи лазери, дістають кольорові об'ємні зображення предметів у фотографії, кіно і телебаченні, використовуючи когерентність лазерного променя (так звана голографія).

Надзвичайно широко використовуються лазери в наукових дослідженнях. За допомогою лазерів удалося повторити експеримент Майкельсона — Морлі, підвищивши його точність приблизно в тисячу разів. Лазери використовуються під час досліджень атмосфери, в геодезичних дослідженнях, при вивченні дрейфу материків тощо.

Випромінювання лазерів охоплює діапазон довжин хвиль від 0,6 до 3,5 мкм. Для того щоб дістати випромінювання в ультракороткому діапазоні (менше 0,6 мкм), використовують квантові генератори — мазери. Газові i твердотільні мазери мають потужність до 1% від споживаної.

Реферати

  • Як виготовляються конічні ролики ?
  • дифференциальное уравнение, характеризующее динамику технологического объекта
  • организация производством
  • способы оглушения животных. обескровливание животных.
  • определение пористости хлеба
  • методы контроля готовой продукции 3 анализа
Tagged with: , , , , , , , ,
Posted in Фізика
Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet