Спектр атома водорода по Бору

Постулаты, выдвинутые Бором, позволили рассчитать спектр атома водорода и водородоподобных систем. Систем, состоящих из ядра с зарядом Ze и одного электрона ().

Получено выражение для радиуса стационарной орбиты ,

для атома водорода Z=1 при n=1 радиус первой орбиты электрона

= a = = 0,528м.

Проверить эти теоретические расчеты возможно с помощью измерения излучаемой и поглощаемой энергии, получаем ,

где знак “ - “ показывает, что электрон находится в связанном состоянии.

Согласно второму постулату Бора при переходе атома водорода (Z=1) из стационарного состояния n с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией испускается квант

эта величина в точности совпадает с величиной постоянной Ридберга, определяемой экспериментально в эмпирической формуле для атома водорода в формуле Бальмера

Бальмер разобрал эмпирическую формулу, описывающую все известные в то время спектральные линии атома водорода в видимой области спектра

n=3,4,5...

-постоянная Ридберга

Так как , то , где

Отсюда следует, что спектральные линии, отличающиеся значениями n, образуют группу или серию линий называемую серией Бальмера (в видимой области спектра)

Далее в спектре атома водорода было обнаружено несколько серий

В ультрафиолетовой области спектра

Серия Лаймана (n=2,3,4,…)

В видимой области спектра

Серия Бальмера (n=3,4,5,…)

В инфракрасной области спектра

Серия Пашена (n=4,5,6,…)

Серия Брэкета (n=5,6,7,…)

Серия Пфунда (n=6,7,8,…)

Серия Хэмфри (n=7,8,9,…)

Эти формулы подобраны эмпирически, подтверждены экспериментально, но не имели теоретического обоснования. Вид формул повторяемость в них целых чисел, универсальность постоянной Ридберга наводит на мысль о глубоком физическом смысле этих закономерностей, не объяснимых в рамках классической физики.

Дата добавления: 2014-01-04