ChemStudy

При переходе электрона с более отдалённой от ядра орбиты на орбиту, более близкую к ядру, энергия излучения изменяется не непрерывно, а порциями — квантами. Величина кванта энергии связана с частотой излучения n или длиной волны l соотношением

E = E2 – E1 = hn = h·c/l

где E1 и E2 — энергия атома в состояниях 1 и 2; h — постоянная Планка, равная 6,625·1034 Дж/с; c — скорость света, равная 2,998·108 м/с.

В классической механике вращение тела вокруг центра определяется моментом количества движения m·v·r, где m — масса тела; v — скорость его движения; r — радиус окружности, по которому оно вращается. По Бору момент количества движения электрона в атоме водорода может быть равен только целому числу квантов действия n·h/2pð, где n — натуральное число; h — постоянная Планка, поэтому

m·u·r = n·h/2p (1)

Принимая во внимание равенство центробежной силы (f1 = m·u2/r) центростремительной силе (f1 = e2/r2), действующих в системе ядро атома водорода – электрон, получаем:

m·u2/r = e2/r2 (2)

Cочетая уравнения (1) и (2), находим:

r = h2n2/4p2·m·e2 и u = 2pe2/hn

Полученные уравнения позволяют рассчитать радиусы разрешённых орбит в атоме водорода и скорости движения по ним электрона. Например, для основного состояния атома водорода (n = 1):

r = (6,625·10-27)2/4·(3,14)2·9,1·10-26·(4,8·10-10)2 = 0,053 нм

u = 2·3,14·(4,8·10-10)2/6,625·1·10-27 = 2200 км/с.

Радиус следующей орбиты (n = 2) равен 0,212 нм, а скорость движения электрона на этой орбите составляет 1/2 его скорости на первой орбите, т. е. примерно 1100 км/с. Это очень высокая скорость (для сравнения можно указать, что скорость космического корабля "Восток" составляла около 8 км/с).

Теория Бора находилась в резком противоречии с положениями классической механики, которая допускает вращение электрона по любой орбите и считает невозможным движение заряженной частицы по круговой орбите без излучения энергии. Однако рассчитанные Бором атомные спектры хорошо совпадали со спектрами, полученными экспериментально. Так, в атомном спектре водорода линии в ультрафиолетовой части оказались связанными с переходами электрона с более удалённых разрешённых орбит на ближайшую к ядру. Линии в видимой части спектра (см. рис. 5) соответствовали переходам электрона с третьей (Ha), четвёртой (Hb) и пятой (Hg) орбит на вторую. В инфракрасной области спектра водорода линии связаны с переходами электрона с более удалённых разрешённых орбит на третью и т. д.

ЯРМУК , поселение эпохи неолита (6-5-е тыс. до н. э.) на р. Ярмук, к югу от Тивериадского оз. (Иордания). Следы землянок, земледельческие и другие орудия, каменные женские статуэтки, плоскодонная керамика, кости мелкого рогатого скота.

ЖАКОЛИО (Jacolliot) Луи (1837-90) , французский писатель. Путевые очерки и приключенческие романы "Пожиратели огня" (1887), "В трущобах Индии" (1888) полны сочувствия к угнетенным народам. Этнографические труды, исследования, посвященные индийской религии и мифологии.

ТУЛА , город в Российской Федерации, центр Тульской обл., на р. Упа. Железнодорожный узел. 539 тыс. жителей (1993). Черная металлургия, машиностроение и металлообработка (ПО: металлообрабатывающих заводов, "Тульский комбайновый завод"; заводы: машиностроительный, горного и транспортного машиностроения, оружейный, "Штамп" - мотороллеры, самовары и др.), химическая (химического волокна, пластмассы и др.), легкая, пищевая промышленность, производство стройматериалов и музыкальных инструментов. Университет. 3 театра. Краеведческий, художественный музеи, музей оружия (с 1724). Известен с 1146, с 17 в. - один из центров железоделательного производства. В октябре - декабре 1941 части Красной Армии и население героически обороняли Тулу; в 1976 Туле присвоено звание город-герой. Архитектурные памятники: кремль (1514-2..1) с Успенским собором (1762-64); церковь Благовещения (1692).