|
В 1913 году Нильс Бор выдвинул ряд постулатов, которым должна удовлетворять новая теория о строении атомов. Его цель заключалась в том, чтобы объяснить устойчивость атома и образование линейчатых спектров.
|
|
|
|
Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний) гласит:
атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях,
каждому из которых соответствует определенная энергия En.
В стационарных состояниях атом не излучает.
|
|
|
|
|
|
Этот постулат находится в явном противоречии с классической механикой, согласно которой
энергия движущегося электрона может быть любой. Он находится в противоречии и с электродинамикой,
так как допускает возможность ускоренного движения электронов без излучения электромагнитных
волн. Согласно первому постулату Бора, атом характеризуется системой энергетических уровней,
каждый из которых соответствует определенному стационарному состоянию. Механическая энергия
электрона, движущегося по замкнутой траектории вокруг положительно заряженного ядра,
отрицательна. Поэтому всем стационарным состояниям соответствуют значения энергии En < 0. При
En ≥ 0 электрон удаляется от ядра (ионизация). Величина |E1| называется энергией ионизации. Состояние с энергией E1 называется основным состоянием атома.
|
|
|
Рис. 1. Энергетические уровни атома и условное изображение процессов поглощения и испускания фотонов
|
|
|
|
|
Второй постулат Бора (правило частот) формулируется следующим образом: при переходе атома
из одного стационарного состояния с энергией En в другое стационарное состояние
с энергией Em излучается или поглощается квант, энергия которого равна разности энергий
стационарных состояний:
где h — постоянная Планка.
|
|
|
|
|
|
Отсюда можно выразить частоту излучения:
 .
|
|
Второй постулат Бора также противоречит электродинамике Максвелла, так как частота излучения определяется только изменением энергии атома и никак не зависит от характера движения электрона.
Теория Бора не отвергла полностью законы классической физики при описании поведения атомных систем. В ней сохранились представления об орбитальном движении электронов в кулоновском поле ядра. Классическая ядерная модель атома Резерфорда была дополнена в теории Бора идеей о квантовании электронных орбит. Поэтому теорию Бора иногда называют полуклассической.
|
