Презентация к уроку физики 11 класс "Постулаты Бора"

• 1 слайд

  КВАНТОВЫЕ ПОСТУЛАТЫ БОРА
  
  
  ГОУ СОШ №149
  Учитель физики Т. Л. Касимовская
  

• 2 слайд

  Бор
  Нильс Хенрик Давид
  (7.10.1885—18.11.1962)
  
  Датский физик, один из создателей современной физики.
  Основатель (1920) и руководитель Института теоретической физики в Копенгагене (Институт Нильса Бора);
  создатель мировой научной школы; иностранный член АН СССР (1929).
  Создал теорию атома,
  в основу которой легли планетарная модель атома,
  квантовые представления и предложенные им постулаты.
  Важные работы по теории металлов, теории атомного ядра и ядерных реакций.
  
  

• 3 слайд

  Модель Резерфорда
  1. В центре атома находится положительно заряженное ядро, занимающее ничтожную часть пространства внутри атома (порядка 10-12 - 10-13 см, что в десятки или даже в сотни тысяч раз меньше размеров самого атома).
  
  2. Весь положительный заряд и почти вся масса атома сосредоточены в его ядре (масса электрона равна 1/1823 а.е.м.).
  
  3. В целом атом нейтрален, из чего следует, что число внутриатомных электронов, как и заряд ядра, равно порядковому номеру элемента в периодической таблице.
  

• 4 слайд

  Электроны движутся вокруг ядра, подобно тому как планеты движутся вокруг солнца .
  
  Такой характер движения обусловлен действием кулоновских сил
  Модель Резерфорда
  

• 5 слайд

  крупный шаг в развитии знаний о строении атома.
  наглядная и полезная для объяснения многих экспериментальных данных, в частности была совершенно необходимой для объяснения опытов по рассеянию α-частиц
  но
  обнаружила и свои недостатки:
  
  неспособна объяснить
  не смогла объяснить все свойства атомов,
  факт длительного существования атома, т. е. его
  устойчивость
  Модель Резерфорда
  

• 6 слайд

  
  По классическим законам атом должен излучать электромагнитные волны, т.к. электроны движутся с ускорением.
  Это должно приводить к уменьшению запаса потенциальной энергии в системе ядро – электрон, а следовательно, и к постепенному уменьшению радиуса орбиты электрона и, наконец, к падению электрона на ядро (за время порядка 10–8 с атом прекратил бы свое существование) .
  НО
  атомы обычно не излучают электромагнитные волны, а
  атомы устойчивы, т.е. электроны не падают на атомные ядра
  Модель Резерфорда
  

• 7 слайд

  Никаких доказательств того, что атомы непрерывно исчезают, не было,
  следовательно,
  модель Резерфорда в чем-то ошибочна
  Модель Резерфорда
  

• 8 слайд

  
  Бор предположил, что
  электрон в атоме не подчиняется законам классической физики.
  
  ПОСТУЛАТЫ БОРА
  

• 9 слайд

  В 1913 году Бор показал, что поведение микрочастиц нельзя описывать теми же законами, что и макроскопических тела.
  
  Бор предположил, что величины характеризующие микромир, должны квантоваться, т.е. они могут принимать только определенные дискретные значения.
  
  Законы микромира - квантовые законы!
  Эти законы в начале 20 столетия еще не были установлены наукой. Бор сформулировал их в виде трех постулатов дополняющих ( и "спасающих") атом Резерфорда.
  

• 10 слайд

  Атомная система может находиться только в особых стационарных, или квантовых, состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия.
  
  ПОСТУЛАТЫ БОРА
  I постулат
  

• 11 слайд

  I. Электрон может вращаться вокруг ядра не по произвольным, а только по строго определенным (стационарным) круговым орбитам.
  Радиус орбиты r и скорость электрона v связаны квантовым соотношением Бора:
    
                                                                  
  ПОСТУЛАТЫ БОРА
  mrv =nћ 
  I постулат
  где m — масса электрона,
  n — номер орбиты,  
  ћ — постоянная Планка (ћ = 1,05∙10-34 Дж∙с).
  
  

• 12 слайд

  2. При движении по
  стационарным орбитам
  электрон не излучает и
  не поглощает энергии
  ПОСТУЛАТЫ БОРА
  II постулат
  

• 13 слайд

  III постулат
  2. Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией.
  
  

• 14 слайд

  При этом энергия испущенного атомом фотона равна разности энергий стационарных состояний, а
  где Ek - энергия атома в более высоком энергетическом состоянии;
  Еn - энергия атома в более низком энергетическом состоянии.
  
  III постулат
  частота излучения определяется по формуле:
  

• 15 слайд

  
  Третий постулат позволяет вычислить по известным экспериментальным значениям энергий стационарных состояний частоты излучения атома водорода.
  

• 16 слайд

  Если атом водорода переходит из более высоких энергетических состояний
  - в третье: излучение света происходит в инфракрасном диапазоне частот;
  
  СЕРИЯ ПАШЕНА-
  ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
  

• 17 слайд

  Если атом водорода переходит из более высоких энергетических состояний - во второе -излучение света происходит в в видимом диапазоне;
  СЕРИЯ БАЛЬМЕРА-
  ВИДИМЫЙ СВЕТ
  

• 18 слайд

  СЕРИЯ ЛАЙМАНА УЛЬТРАФИОЛЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
  Если атом водорода переходит из более высоких энергетических состояний - в первое - излучение света происходит в ультрафиолетовом диапазоне.
  
  

• 19 слайд

  Если атом переходит в одно из возбужденных состояний, долго оставаться там он не может: атом самопроизвольно (спонтанно) переходит в основное состояние.
  
  ПОСТУЛАТЫ БОРА
  ИК видимый УФ
  

• 20 слайд

  Свои постулаты Бор применил для объяснения излучения и поглощения света атомом водорода.
  

• 21 слайд

  На основании теории Бора оказалось возможным построить количественную теорию спектра водорода.
  
  АТОМ ВОДОРОДА
  

• 22 слайд

  УЛЬТРАФИОЛЕТ
  ВИДИМЫЙ СВЕТ
  АТОМ ВОДОРОДА
  ИНФРАКРАСНОЕ
  

• 23 слайд

  спектры излучения
  Спектр нагретого вещества в газообразном состоянии состоит из узких линий разного цвета. Такой спектр называется линейчатым спектром излучения. Для получения такого спектра используют
  дуговой или искровой разряд. Линейчатый спектр излучения у каждого химического элемента свой, не совпадающий со спектром другого химического элемента.
  
  

• 24 слайд

  СПЕКТРЫ ИСПУСКАНИЯ
  Расчеты Бора привели к согласию с экспериментально определенными частотами.
  Частоты излучений можно определить по спектрам атомов: на фоне сплошного спектра поглощения (на черном фоне) видны цветные линии излучения, соответствующие определенным длинам волн или частотам
  

• 25 слайд

  СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ
  
  Поглощение света- процесс, обратный излучению: атом переходит из низших энергетических состояний в высшие. При этом атом поглощает излучение тех же частот, которые излучает при обратных переходах.
  
  
  

• 26 слайд

  СПЕКТРЫ ИСПУСКАНИЯ
  СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ
  1-сплошной
  2-натрия
  3-водорода
  4-гелия
  5-солнечный
  
  6-натрия
  
  7-водорода
  
  8-гелия
  

• 27 слайд

  ТРУДНОСТИ ТЕОРИИ
  Построить количественную теорию уже для атома гелия на основе боровских представлений оказалось затруднительным
  

• 28 слайд

  В современной физике с помощью квантовой механики построена количественная теория излучения и поглощения света.
  
  В рамках классической физики оказалось невозможным ответить на многие вопросы, связанные с поведением электронов внутри атомов, с излучением и поглощением атомов