Создание модели атома квантовая теория и спектроскопия

Создание модели атома квантовая теория и спектроскопия. Датский физик Нильс Бор 1885 1962, сделавший следующий важный шаг на пути создания модели атома, опирался при этом на две другие области исследований.

Первая из них квантовая теория, вторая спектроскопия. Впервые идея квантования была высказана Максом Планком 1858 1947 в 1900 г. для объяснения механизма излучения тепла и света нагретым телом.

Планк показал, что энергия может излучаться и поглощаться только определенными порциями, или квантами. Основы спектроскопии были заложены еще Исааком Ньютоном 1642 1727 он пропустил луч солнечного света через стеклянную призму, разложив его на совокупность цветов видимого спектра. В 1814 г. Йозеф Фраунгофер 1787 1826 открыл, что спектр солнечного света содержит несколько темных линий, соответствующих, как было установлено позже, линиям в спектре испускания водорода, в котором произошел электрический разряд.

Бор доказал, что движущийся электрон в атоме водорода может существовать только на фиксированных орбитах, а спектральные линии водорода соответствуют поглощению темные линии или излучению светлые линии кванта энергии эти процессы происходят, когда электрон перепрыгивает с одной фиксированной орбиты на другую. Модель Бора, позднее усовершенствованная Арнольдом Зоммерфельдом 1868 1951, позволила добиться успехов в объяснении спектра водорода. Согласно современной квантовой теории, фиксированные орбиты Бора не следует представлять слишком буквально в действительности электрон в атоме с некоторой вероятностью может быть обнаружен в любом месте, а не только вблизи орбиты.

Это следствие квантовой механики, которая была в основном сформулирована Вернером Гейзенбергом 1901 1976 и Эрвином Шредингером 1887 1961. В ее основе лежит так называемый принцип неопределенности Гейзенберга. В результате орбиты Бора оказались не точными траекториями электрона, а местами его наиболее вероятного обнаружения в атоме.

Согласно идее корпускулярно-волнового дуализма, впервые высказанной Луи де Бройлем, субатомные частицы можно описывать так же, как и свет, в том смысле, что в одних случаях для этого целесообразно пользоваться понятием частица, а в других волна. Так, пучок электронов ведет себя как совокупность частиц в катодных лучах, но как совокупность волн в электронном микроскопе. Однако, с точки зрения химии, представление об атоме, как о мельчайшей частичке материи, принимающей участие в химических реакциях, по-прежнему остается наиболее удобным. 2.