Materiaalsed kehad on erineva iseloomuga elektromagnetilise kiirguse allikad. XIX sajandi teisel poolel. Molekulide ja aatomite emissioonispektrite kohta on tehtud arvukalt uuringuid. Selgus, et molekulide emissioonispektrid koosnevad laias laastus hägustest ja teravate piirideta ribadest. Selliseid spektreid nimetatakse triibulisteks. Aatomite emissioonispekter koosneb üksikutest spektrijoontest või tihedalt asetsevate joonte rühmadest. Seetõttu nimetatakse aatomite spektreid joonspektriteks. Iga elemendi jaoks on täpselt määratletud tema poolt kiiratav joonspekter, mille vorm ei sõltu aatomi ergastamise meetodist.

Kõige lihtsam ja enim uuritud on vesinikuaatomi spekter. Empiirilise materjali analüüs näitas, et spektri üksikuid jooni saab ühendada joonte rühmadeks, mida nimetatakse seeriateks. 1885. aastal leidis I. Balmer, et vesiniku spektri nähtava osa joonsagedusi saab esitada lihtsa valemina:

( 3, 4, 5, …), (7.42.1)

kus 3,29∙10 15 s -1 on Rydbergi konstant. Erinevate väärtuste poolest erinevad spektrijooned moodustavad Balmeri seeria. Seejärel avastati vesinikuaatomi spektris veel mitu seeriat:

Lymani seeria (asub spektri ultraviolettkiirguses):

( 2, 3, 4, …); (7.42.2)

Pascheni seeria (asub spektri infrapunaosas):

( 4, 5, 6, …); (7.42.3)

Klambrite seeria (asub spektri infrapunaosas):

( 5, 6, 7, …); (7.42.4)

Pfundi seeria (asub spektri infrapunaosas):

( 6, 7, 8, …); (7.42.5)

Humphrey seeria (asub spektri infrapunaosas):

( 7, 8, 9, …). (7.42.6)

Vesinikuaatomi spektri kõigi joonte sagedusi saab kirjeldada ühe valemiga - üldistatud Balmeri valemiga:

, (7.42.7)

kus 1, 2, 3, 4 jne. – määratleb seeria (näiteks Balmeri seeria 2 jaoks), kuid määratleb rea seerias, võttes täisarvu väärtused alates 1.

Valemitest (7.42.1) - (7.42.7) on näha, et iga vesinikuaatomi spektri sagedus on kahe täisarvust sõltuva kuju suuruse erinevus. Väljendid nagu kus 1, 2, 3, 4 jne. nimetatakse spektriterminiteks. Ritzi kombinatsioonipõhimõtte kohaselt saab kõiki emiteeritud sagedusi esitada kahe spektritermini kombinatsioonidena:

(7.42.8)

ja alati >

Keerulisemate aatomite spektrite uurimine näitas, et nende emissioonijoonte sagedusi saab esitada ka kahe spektriliikme erinevusena, kuid nende valemid on keerulisemad kui vesinikuaatomil.

Eksperimentaalselt kindlaks tehtud aatomikiirguse seaduspärasused on vastuolus klassikalise elektrodünaamikaga, mille kohaselt kiirgab elektromagnetlaineid kiirendatud liikuv laeng. Järelikult sisaldavad aatomid elektrilaenguid, mis liiguvad kiirendusega piiratud aatomi mahus. Kiirgades kaotab laeng energiat elektromagnetilise kiirguse kujul. See tähendab, et aatomite statsionaarne olemasolu on võimatu. Sellegipoolest andsid väljakujunenud seaduspärasused tunnistust, et aatomite spektraalne kiirgus on aatomisiseste senitundmatute protsesside tulemus.

Aatomite kiirgus, mis ei interakteeru üksteisega, koosneb üksikutest spektrijoontest. Vastavalt sellele nimetatakse aatomite emissioonispektrit joonspektriks.

Joonisel fig. 12.1 näitab elavhõbeda aurude emissioonispektrit. Teiste aatomite spektrid on sama iseloomuga.

Aatomispektrite uurimine oli võtmeks aatomite struktuuri mõistmisel. Esiteks märgati, et aatomite spektrites ei ole jooned paigutatud juhuslikult, vaid on ühendatud rühmadesse või, nagu neid nimetatakse, ridadeks. Seda on kõige selgemalt näha kõige lihtsama aatomi, vesiniku, spektris. Joonisel fig. 12.2 näitab osa vesiniku aatomi spektrist nähtavas ja lähedal ultraviolettpiirkonnas. Sümbolid tähistavad nähtavaid jooni, mis näitavad seeria piiri (vt allpool). Ilmselgelt on read paigutatud kindlas järjekorras. Joonte vaheline kaugus loomulikult väheneb, kui liigume pikematelt lainetelt lühematele.

Šveitsi füüsik Balmer (1885) leidis, et selle vesinikuliinide seeria lainepikkusi saab täpselt esitada valemiga

kus on konstant, on täisarv, mis võtab väärtused 3, 4, 5 jne.

Kui liigume (12.1) lainepikkuselt sagedusele, saame valemi

kus on rootsi spektroskoopi järgi nime saanud konstant, Rydbergi konstant. Ta on võrdne

Valemit (12.2) nimetatakse Balmeri valemiks ja vastavat vesinikuaatomi spektrijoonte jada nimetatakse Balmeri seeriaks. Edasised uuringud näitasid, et vesiniku spektris on veel mitu seeriat. Lymani seeria on spektri ultraviolettkiirguses. Ülejäänud seeriad asuvad infrapuna piirkonnas. Nende seeriate ridu saab esitada valemite kujul, mis on sarnased (12.2):

Vesinikuaatomi spektri kõigi joonte sagedusi saab esitada ühe valemiga:

kus selle väärtus on Lymani seeria puhul 1, Balmeri seeria puhul 2 jne. Antud arvu puhul võtab see kõik täisarvud, alates avaldisest (12.4) nimetatakse üldistatud Balmeri valemiks.

Iga seeria joone sageduse kasvades kaldub see piirväärtusele, mida nimetatakse jada piiriks (joonis 12.2 on Balmeri seeria piir tähistatud sümboliga).

Spekter (elektromagnetiline spekter) - elektromagnetkiirguse kõigi sagedusvahemike (lainepikkuste) kogum.

Spektri mustrid. Kuumad tahked ained kiirgavad pidevaid spektreid. Gaasidel on joon- ja triibulised spektrid. 20. sajandi alguseks leiti, et joonspektreid kiirgavad aatomid ja ioonid, triibuspektreid aga molekulid. Seetõttu nimetatakse neid aatomi- ja molekulaarspektriteks.

Spektrijoone asukohta spektris iseloomustab lainepikkus λ ehk sagedus ν=с/λ. Optikas ja spektroskoopias kasutatakse sageduse asemel sageli (spektroskoopilist). laine number k = 1/λ. (Mõnikord tähistatakse ka ).

Spektroskoopia põhiseadus, mis loodi empiiriliselt 1908. aastal Ritzi kombinatsiooni põhimõte.

Vastavalt Ritzi printsiibile võib aatomi spektrijoonte kogu mitmekesisuse saada palju väiksema arvu suuruste paarikaupa kombineerides, nn. (spektri)terminid .

Iga spektrijoone lainearvu väljendatakse kahe termini erinevusena:

.

Terminid on positiivsed ja nummerdatud nii, et termini arvu suurenedes selle väärtus väheneb. See tähendab, et ülaltoodud valemis n 1 T n 2 .

Spektri seeria. Kui fikseerime n 1 väärtuse ja anname n 2 järjestikust väärtust n 2 \u003d n 1 +1, saame joonte süsteemi nimega spektraalrida .

Spektriridade hulk moodustab antud elemendi (aatomi) spektri.

Vaatleme kahte sama seeria spektrijoont

ja .

Lahutame esimesest teise, eeldades, et s.o. ja saame:

Ja see on sama elemendi mõne spektrijoone lainearv, mis kuulub algliikmega seeriasse .

Seega alates kombineerimise põhimõte järgib, et aatomi sama jada kahe spektrijoone sageduste (lainearvude) erinevus annab sama aatomi mõne muu seeria spektrijoone sageduse (lainenumbri).

Enamiku elementide puhul pole terminite analüütilised avaldised teada. Parimal juhul on need esindatud mõne empiirilise või poolempiirilise valemiga. Erandiks on vesinikuaatom, mis koosneb ühest prootonist ja ühest neutronist.

Vesinikuaatomi spekter

Vesinikuaatomi puhul võib suure täpsusega terminit esitada järgmiselt:

(n = 1, 2, 3, …).

Siin on põhiline füüsiline konstant.

Sellest avaldisest saadakse kombinatsioonide abil järgmised spektriread:

Lymani seeria:

, n = 2, 3, 4, …

Balmeri seeria:

, n = 3, 4, 5, …

Esimesed neli joont asuvad spektri nähtavas piirkonnas. Nendel neljal real paljastas Balmer (1885) valemiga väljendatud seaduspärasuse .

Neid ridu nimetatakse , , . Ülejäänud jooned on ultraviolettkiirguses. Balmeri seeria joonte skemaatiline esitus joonisel fig.

Pascheni seeria:

, n = 4, 5, 6, …

Kõik selle seeria read ennustas Ritz kombinatsioonipõhimõtte alusel.

Brackett seeria

, n = 5, 6, 7, …

Pfundi seeria:

, n = 6, 7, 8, …

Need kaks seeriat on kauges infrapunas. Avatud aastatel 1922 ja 1924. Brackett seeria on Pascheni seeria liinide kombinatsioon, Pfund seeria on kombinatsioon Brackett seeria liinidest.

Lymani seeria maksimaalne lainepikkus, kui n=2 nimetatakse vesiniku resonantsjooneks. Maksimaalne sagedus saadakse . Seda sagedust nimetatakse seeriapiiriks.

Balmeri seeria jaoks nm.

Bohri postulaadid

Klassikalise füüsika seadused on rakendatavad pidevate protsesside kirjeldamiseks. Eksperimentaalselt uuritud spektrid viitavad sellele, et kiirgusega seotud protsessid aatomis on diskreetsed. Bohr mõistis seda selgelt ja sõnastas kaks postulaati.

1. Aatom (ja mis tahes aatomisüsteem) ei pruugi olla kõigis klassikalise mehaanika poolt lubatud olekutes, vaid ainult mõnes (kvatoonilises) olekus, mida iseloomustavad diskreetsed energiaväärtused , , . Nendes olekutes aatom ei kiirga (vastupidiselt klassikalisele elektrodünaamikale). Neid olekuid nimetatakse statsionaarseteks.

(kvantmehaanika viib energiatasemetega statsionaarsetesse olekutesse. Kvantmehaanikas on Bohri postulaat selle põhiprintsiipide tagajärg)

2. Kui aatom läheb üle kõrgema energiaga olekust madalama energiaga olekusse, muutub aatomi energia võrra. Kui selline muutus toimub kiirgusega, siis kiirgub energiaga footon

.

Seda seost nimetatakse Bohri sagedusreegliks ja see kehtib ka neeldumise kohta.

Seega läheb aatomisüsteem ühest statsionaarsest olekust teise hüppeliselt . Selliseid hüppeid nimetatakse kvant .

Bohri sagedusreegel selgitab Ritzi kombinatsioonipõhimõtet:

.

Järelikult

Järelikult on selge termini füüsiline tähendus – spektriterminid määravad aatomite energiatasemed ja aatomi emissioonispektri lineaarsus.

Moodustub aatomi statsionaarsete olekute energiaväärtuste kogum aatomi energiaspekter.

Aatomi energia väärtuste määramist nimetatakse kvantiseerimine (aatomi energia kvantimine).

Bohr pakkus välja vesinikuaatomi kvantimisreegli, mis annab õiged tulemused.

Oletame, et spektriliikmed ja neile vastavad energiatasemed on Balmeri kujuga:

Täisarv n helistas peamine kvantarv .

Spektroskoopias kujutatakse spektritermineid ja energiatasemeid tavaliselt horisontaaljoontena ning üleminekuid nende vahel nooltena. Kõrgemalt madalamale energiatasemele osutavad nooled vastavad emissioonijoontele, madalamalt kõrgemale energiatasemele osutavad nooled vastavad neeldumisjoontele.

Seega saab vesinikuaatomi spektrit kujutada järgmiselt (joonis).

Energiatasemed on nummerdatud kvantarvuga n. Tasemega energia võetakse nulliks. Tase on näidatud ülemise katkendjoonega. Kõik madalamad tasemed vastavad aatomi koguenergia negatiivsetele väärtustele. Kõik tasemest madalamad tasemed on diskreetsed. Eespool - pidev, see tähendab, et neid ei kvantitata: energiaspekter on pidev.

Kui elektronkron liigub, on see lõplik. Millal on lõpmatu. Seega moodustavad elektron ja tuum seotud süsteemi ainult diskreetse energiaspektri korral. Pideva elektroonilise spektri korral võib elektron liikuda tuumast meelevaldselt kaugele. Sel juhul saab elektron-tuuma osakeste paari nimetada ainult tinglikult aatomiks. See tähendab, et kõik aatomi tasemed on diskreetsed. Liikumine madalamalt energiatasemelt kõrgemale aatomi ergastamine.

Kuid sidumata üleminekute olemasolu eeldab üleminekute võimalust pideva energiaspektri olekute ning pideva ja diskreetse spektri olekute vahel. seda ilmub pideva spektrina kattuvad aatomi joonspektriga ja ka selles, et aatomi spekter ei katke rea piiril, vaid jätkub sellest kaugemale lühemate lainepikkuste suunas.

Üleminekut diskreetsest olekust pidevasse spektripiirkonda nimetatakse ionisatsioon .

Üleminek pidevalt spektrilt diskreetsele (iooni ja elektroni rekombinatsioon) kaasneb rekombinatsioon spekter.

Ionisatsioonienergia.

Kui aatom oli põhiolekus, määratakse ionisatsioonienergia järgmiselt

Aatomispektri seaduspärasused

Materiaalsed kehad on erineva iseloomuga elektromagnetilise kiirguse allikad. XIX sajandi teisel poolel. Molekulide ja aatomite emissioonispektrite kohta on tehtud arvukalt uuringuid. Selgus, et molekulide emissioonispektrid koosnevad laias laastus hägustest ja teravate piirideta ribadest. Selliseid spektreid nimetatakse triibulisteks. Aatomite emissioonispekter koosneb üksikutest spektrijoontest või tihedalt asetsevate joonte rühmadest. Seetõttu nimetatakse aatomite spektreid joonspektriteks. Iga elemendi jaoks on täpselt määratletud tema poolt kiiratav joonspekter, mille vorm ei sõltu aatomi ergastamise meetodist.

Kõige lihtsam ja enim uuritud on vesinikuaatomi spekter. Empiirilise materjali analüüs näitas, et spektri üksikuid jooni saab ühendada joonte rühmadeks, mida nimetatakse seeriateks. 1885. aastal leidis I. Balmer, et vesiniku spektri nähtava osa joonsagedusi saab esitada lihtsa valemina:

( 3, 4, 5, …), (7.42.1)

kus 3,29∙10 15 s -1 on Rydbergi konstant. Erinevate väärtuste poolest erinevad spektrijooned moodustavad Balmeri seeria. Seejärel avastati vesinikuaatomi spektris veel mitu seeriat:

Lymani seeria (asub spektri ultraviolettkiirguses):

( 2, 3, 4, …); (7.42.2)

Pascheni seeria (asub spektri infrapunaosas):

( 4, 5, 6, …); (7.42.3)

Klambrite seeria (asub spektri infrapunaosas):

( 5, 6, 7, …); (7.42.4)

Pfundi seeria (asub spektri infrapunaosas):

( 6, 7, 8, …); (7.42.5)

Humphrey seeria (asub spektri infrapunaosas):

( 7, 8, 9, …). (7.42.6)

Vesinikuaatomi spektri kõigi joonte sagedusi saab kirjeldada ühe valemiga - üldistatud Balmeri valemiga:

, (7.42.7)

kus 1, 2, 3, 4 jne. – määratleb seeria (näiteks Balmeri seeria 2 jaoks), kuid määratleb rea seerias, võttes täisarvu väärtused alates 1.

Valemitest (7.42.1) - (7.42.7) on näha, et iga vesinikuaatomi spektri sagedus on kahe täisarvust sõltuva kuju suuruse erinevus. Väljendid nagu kus 1, 2, 3, 4 jne. nimetatakse spektriterminiteks. Ritzi kombinatsioonipõhimõtte kohaselt saab kõiki emiteeritud sagedusi esitada kahe spektritermini kombinatsioonidena:

(7.42.8)

ja alati >

Keerulisemate aatomite spektrite uurimine näitas, et nende emissioonijoonte sagedusi saab esitada ka kahe spektriliikme erinevusena, kuid nende valemid on keerulisemad kui vesinikuaatomil.

Eksperimentaalselt kindlaks tehtud aatomikiirguse seaduspärasused on vastuolus klassikalise elektrodünaamikaga, mille kohaselt kiirgab elektromagnetlaineid kiirendatud liikuv laeng. Järelikult sisaldavad aatomid elektrilaenguid, mis liiguvad kiirendusega piiratud aatomi mahus. Kiirgades kaotab laeng energiat elektromagnetilise kiirguse kujul. See tähendab, et aatomite statsionaarne olemasolu on võimatu. Sellegipoolest andsid väljakujunenud seaduspärasused tunnistust, et aatomite spektraalne kiirgus on aatomisiseste senitundmatute protsesside tulemus.

1. Aatomispektrite seaduspärasused. Eraldatud aatomid haruldaste gaaside või metalliaurude kujul eraldavad spektri, mis koosneb üksikutest spektrijoontest (joonspekter). Aatomispektrite uurimine oli võtmeks aatomite struktuuri mõistmisel. Spektrites olevad jooned on paigutatud mitte juhuslikult, vaid järjestikku. Seeriate joonte vaheline kaugus väheneb loomulikult, kui liigume pikkadelt lainetelt lühikestele.

Šveitsi füüsik J. Balmer tegi 1885. aastal kindlaks, et seeria lainepikkusi vesiniku spektri nähtavas osas saab esitada valemiga (Balmeri valem): 0 = const, n = 3, 4, 5, ... R = 1,09 10 7 m -1 on Rydbergi konstant, n = 3, 4, 5,… Füüsikas on Rydbergi konstant teine ​​väärtus, mis võrdub R = R s. R = 3,29 10 15 s -1 või

1895 - röntgenikiirguse avastamine Roentgeni poolt 1896 - radioaktiivsuse avastamine Becquereli poolt 1897 - elektroni avastamine (J. Thomson määras suhte q / m väärtuse) Järeldus: Aatomil on keeruline struktuur ja see koosneb positiivsetest (prootonitest). ) ja negatiivsed (elektronid ) osakesed

1903. aastal pakkus J. J. Thomson välja aatomi mudeli: positiivse elektriga ühtlaselt täidetud kera, mille sees on elektronid. Sfääri kogulaeng on võrdne elektronide laenguga. Aatom tervikuna on neutraalne. Sellise aatomi teooria andis, et spekter peaks olema keeruline, kuid mitte mingil juhul vooderdatud, mis oli vastuolus katsetega.

Aastal 1899 avastas ta alfa- ja beetakiired. Koos F. Soddyga töötas ta 1903. aastal välja radioaktiivse lagunemise teooria ja kehtestas radioaktiivsete transformatsioonide seaduse. Aastal 1903 tõestas ta, et alfakiired koosnevad positiivselt laetud osakestest. 1908. aastal pälvis ta Nobeli preemia. Ernest Rutherford (1871–1937) inglise füüsik, tuumafüüsika rajaja Uuringud on pühendatud aatomi- ja tuumafüüsikale, radioaktiivsusele.

2. Aatomi tuumamudel (Rutherfordi mudel). Kiirus – osakesed = 10 7 m/s = 10 4 km/s. – osakese positiivne laeng on võrdne +2 e. Rutherfordi katse skeem Tsinksulfiidekraani tabavad hajutatud osakesed tekitades stsintillatsioone – valgussähvatusi.

Enamik α-osakesi oli hajutatud suurusjärgus 3° nurkade all. Üksikud α-osakesed kaldusid suurte nurkade all, kuni 150º (üks mitmest tuhandest). Selline kõrvalekalle on võimalik ainult siis, kui peaaegu punkt positiivne laeng – aatomi tuum – interakteerub lähedalt lendava α-osakesega.

Väike hälbe tõenäosus suurte nurkade korral viitab tuuma väiksusele: tuumas on koondunud 99,95% aatomi massist m m

М Tuumaraadius R (10 14 h)m ja sõltub nukleonide arvust tuumas.

F F

Planeedimudel oli aga selges vastuolus klassikalise elektrodünaamikaga: elektron, ringjooneliselt liikuv, s.o. normaalse kiirendusega, pidi kiirgama energiat, seega aeglustuma ja langema tuuma. Rutherfordi mudel ei suutnud selgitada, miks aatom on stabiilne. Aatomi planeetmudel

BOR Niels Hendrik David (1885–1962) Taani teoreetiline füüsik, üks kaasaegse füüsika rajajaid. Ta sõnastas aatomite energiaolekute diskreetsuse idee, ehitas aatomimudeli, avastades aatomite stabiilsuse tingimused. Ta lõi aatomi esimese kvantmudeli, mis põhines kahel postulaadil, mis olid otseses vastuolus klassikaliste ideede ja seadustega. 3. Bohri elementaarteooria

1. Aatomit tuleks kirjeldada kui statsionaarsete energiaolekute "püramiidi". Olles ühes statsionaarses olekus, ei kiirga aatom energiat. 2. Statsionaarsete olekute vaheliste üleminekute ajal neelab või kiirgab aatom energiakvanti. Kui energia neeldub, läheb aatom kõrgema energiaga olekusse.

EnEnEnEnEn E m > E n Energia neeldumine E n Energy Absorption"> E n Energy Absorption"> E n Energy Absorption" title="(!LANG:EnEnEnEnEn E m > E n Energy Absorption"> title="EnEnEnEnEn E m > E n Energia neeldumine"> !}

EnEnEnEnEnEn E m > E n Energia emissioon E n Energy Radiation"> E n Energy Radiation"> E n Energy Radiation" title="(!LANG:EnEnEnEnEnEn E m > E n Energy Radiation"> title="EnEnEnEnEnEn E m > E n Energia emissioon"> !}

Bohri postulaadid 1. Elektronid liiguvad ainult teatud (statsionaarsetel) orbiitidel. Sel juhul energiakiirgust ei toimu. Statsionaarsete orbiitide tingimus: kõigist elektronide orbiitidest on võimalikud ainult need, mille elektroni nurkimpulss on Plancki konstandi täisarv: n = 1, 2, 3, ... peamine kvantarv. m e v r = nħ

2. Energia emissioon või neeldumine energiakvanti h kujul toimub ainult elektroni üleminekul ühest paigalseisundist teise. Valguskvandi energia võrdub nende statsionaarsete olekute energiate vahega, mille vahel toimub elektroni kvanthüpe: hv = E m – E n - Bohri sagedusreegel m, n on olekute arvud. EnEn EmEm Energia neeldumine EnEn EmEm Energia kiirgus

Elektronide liikumise võrrand =>=> Statsionaarsete orbiitide raadius: m e υr = nħ => Statsionaarse orbiidi raadius: m e υr = nħ"> => Statsionaarse orbiidi raadius: m e υr = nħ"> => Statsionaarse orbiidi raadius: m e υr = nħ" title="(!LANG:Elektronide liikumise võrrand =>=> Raadius statsionaarsed orbiidid: m e υr = nħ"> title="Elektronide liikumise võrrand =>=> Statsionaarsete orbiitide raadius: m e υr = nħ"> !}

N, nm

Bohr arvutas teoreetiliselt prootoni massi ja elektroni massi suhte m p /m e = 1847, mis on kooskõlas katsega. Kõik see oli oluline kinnitus Bohri teoorias sisalduvatele peamistele ideedele. Bohri teooria mängis aatomifüüsika loomisel tohutut rolli. Selle väljatöötamise ajal (1913–1925) tehti olulisi avastusi, mis olid igaveseks kaasatud maailma teaduse varandusse.

Kuid koos Bohri teooria õnnestumistega ilmnesid algusest peale olulisi puudujääke. Teooria sisemine vastuolu: klassikalise füüsika mehaaniline seos kvantpostulaatidega. Teooria ei suutnud selgitada spektrijoonte intensiivsuse küsimust. Tõsine ebaõnnestumine oli teooria rakendamise absoluutne võimatus heeliumi (He) spektrite seletamiseks (kaks elektroni orbiidil ja juba Bohri teooria ei tule toime).

Selgus, et Bohri teooria oli vaid üleminekuetapp teel üldisema ja õigema teooria loomise poole. Selline teooria oli kvant(laine)mehaanika. Kvantmehaanika edasine areng viis elektroni liikumise mehaanilise pildi tagasilükkamiseni tuumaväljas.

4. Franki ja Hertzi eksperiment Aatomi diskreetsete energiatasemete olemasolu ja Bohri teooria õigsuse tõestust kinnitab Franki ja Hertzi eksperiment. Saksa teadlased James Frank ja Gustav Hertz said 1925. aastal Nobeli preemia energiataseme diskreetsuse eksperimentaalsete uuringute eest.

Kõvera selline kulg on seletatav asjaoluga, et energiatasemete diskreetsuse tõttu suudavad elavhõbeda aatomid tajuda pommitavate elektronide energiat ainult osadena: kas E 1, E 2, E 3 ... - energiatasemete energiad. 1., 2. jne. statsionaarsed olekud. U suurenemisega kuni 4,86 ​​V suureneb vool I monotoonselt, U = 4,86 ​​V juures on vool maksimaalne, seejärel väheneb järsult ja suureneb uuesti. edasised voolu maksimumid on täheldatud U = 2 4,86 ​​V, 3 4,86 ​​V...

U juures

Elavhõbeda aatomid, mis said kokkupõrkel elektronidega energia ΔЕ 1 ja läksid ergastatud olekusse, peavad pärast ~ s aega tagasi pöörduma põhiolekusse, kiirgades Bohri teise postulaadi kohaselt footoni sagedusega (sagedusreegel): Sel juhul valguskvanti lainepikkus: - mis vastab ultraviolettkiirgusele. Kogemus tuvastab ultraviolettjoone