Emissione e assorbimento. I postulati quantistici di Bohr

Tipi di spettri ottici.
Assorbimento ed emissione di luce
atomi. Origine dei governanti
spettri
Comprendere l'universo, sapere tutto, no
selezionando:
Ciò che è dentro, lo troverai fuori.
Quindi accettalo senza voltarti indietro
Il mondo ha enigmi chiari.
Goethe

La dispersione della luce è
dipendenza dell’indicatore
rifrazione della materia e
la velocità della luce in esso da
frequenza dell'onda luminosa.
La luce bianca è una luce complessa, è composta da
raggi semplici, che, quando passano attraverso
il prisma viene deviato, ma non si decompone, e solo
in totale danno raggi monocromatici
sensazione di luce bianca.

lente
spacco
Dispositivi spettrali - dispositivi,
separando bene onde di diversa lunghezza e prevenendo la sovrapposizione di singole parti dello spettro.
prisma

Spettro continuo
Rovente
solidi
Rovente
liquidi
Gas al massimo
pressione
Il ruolo principale nelle radiazioni è giocato da
eccitazione di atomi e molecole durante
caotico
movimento
questi
particelle,
causato dall'alta temperatura.

Spettro di linee
uno spettro costituito da singole linee colorate nettamente definite,
separati gli uni dagli altri da ampi spazi oscuri.
Una sostanza emette luce solo completamente
determinate lunghezze d'onda. Ciascuno di
le linee hanno una larghezza finita.
Gli spettri sono ottenuti da gas o vapori atomici luminosi.
sodio
Gli spettri di linea di vari elementi chimici differiscono per colore,
posizione e numero delle singole linee luminose.

Spettro di banda
è costituito da strisce separate separate da spazi scuri.
Ogni striscia rappresenta
totalità gran numero Molto
linee ravvicinate.
Emesso dalle singole molecole eccitate (gas molecolare).
La radiazione è causata sia da elementi elettronici
transizioni negli atomi e movimenti oscillatori gli atomi stessi
molecola.

Spettro di banda
Spettro continuo
Spettro di linee
Spettro di emissione
ottenuto scomponendo la luce emessa
corpi autoluminosi.

Spettro di assorbimento
ottenuto facendo passare la luce da una sorgente che fornisce uno spettro continuo attraverso una sostanza,
i cui atomi e molecole sono in uno stato non eccitato.
acquisizioni
N / a
emissioni
N / a
H
H

Legge di reversibilità spettrale
linee:
corrispondono le linee di assorbimento
linee di emissione, ad es. atomi
sostanza meno riscaldata
assorbire dallo spettro continuo
esattamente le frequenze in cui si trovano
emettono altre condizioni.
Gustav Robert Kirchhoff
12. 03. 1824 - 17. 10. 1887

10.

Spettro di ciascun atomo elemento chimico unico.

11.

Analisi spettraleè un metodo per studiare la chimica
composizione varie sostanze secondo loro
spettri.
Analisi spettrale
l'emissione si chiama emissione.
G. Kirchhoff
Analisi effettuata utilizzando gli spettri
l'assorbimento è chiamato analisi spettrale di assorbimento.
V.Bunsen

12.

Analisi delle emissioni:
1. Ogni elemento ha il suo spettro,
che non dipende dalle modalità di eccitazione.
2. L'intensità delle linee spettrali dipende dalla concentrazione dell'elemento in una determinata sostanza.
Esecuzione dell'analisi:
1. Fai in modo che gli atomi di questa sostanza emettano luce con uno spettro a linee.
2. Scomporre questa luce in uno spettro e determinare le lunghezze d'onda dell'osservato
ci sono delle righe al suo interno.

13.

Applicazione dell'analisi spettrale
metallurgia
industria meccanica
Industria nucleare
geologia
archeologia
criminologia

14.

Come spiegare perché
hanno gli atomi di ciascun elemento chimico
il proprio insieme spettrale strettamente individuale
linee?
Perché corrispondono?
linee di emissione e
assorbimento nello spettro
dati elementi?
Quali sono le ragioni per
differenze negli spettri
atomi diversi
elementi?

15.

Postulato degli stati stazionari:
il sistema atomico potrebbe esserlo
solo in stazionario speciale
Stati (quantici), ciascuno di
che corrispondono a un certo
energia su cui si trova un atomo
non emette né assorbe energia.
Regola della frequenza: quando un atomo effettua una transizione
da uno stato stazionario a
altro viene emesso o assorbito
quanto di energia.
14. /Ticket21.doc
15. /Ticket22.doc
16. /Ticket23.doc
17. /Ticket24.doc
18. /Biglietto25.doc
19. /Biglietto26.doc
20. /Biglietto3.doc
21. /Biglietto4.doc
22. /Biglietto5.doc
23. /Biglietto6.doc
24. /Biglietto7.doc
25. /Biglietto8.doc
26. /Biglietto9.doc
27. /Attività per i biglietti.doc
28. /Contents.doc Moto meccanico Relatività del moto, Sistema di riferimento, Punto materiale, Traiettoria. Cammino e movimento. Velocità istantanea. Accelerazione. Moto uniforme e uniformemente accelerato
Biglietto n.10 Corpi cristallini e amorfi. Deformazioni elastiche e plastiche dei solidi. Piano di risposta
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Capacità del condensatore. Applicazione dei condensatori
Lavoro e potenza in un circuito DC. Forza elettromotrice. Legge di Ohm per un circuito completo
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Biglietto n. 22 Esperimenti di Rutherford sulla diffusione delle particelle α. Modello nucleare dell'atomo Piano di risposta Esperimenti di Rutherford. Modello nucleare dell'atomo. La parola "atomo" in greco significa "indivisibile"
Biglietto n. 23 Postulati quantistici di Bohr. Emissione e assorbimento della luce da parte degli atomi. Analisi spettrale
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La legge di gravitazione universale. Gravità. Peso corporeo. Piano di risposta alla gravità zero
Biglietto 5 Trasformazione di energia durante le vibrazioni meccaniche. Vibrazioni libere e forzate. Piano di risposta alla risonanza
Biglietto n. 6 Sostanziazione sperimentale dei principi di base della struttura della materia. Massa e dimensione delle molecole. Risposta al piano costante di Avogadro
Biglietto numero 7 Gas ideale. Equazione fondamentale μt di un gas ideale. Temperatura e sua misurazione. Piano di risposta sulla temperatura assoluta
Biglietto n. 8 Equazione di stato di un gas ideale. (Equazione di Mendeleev-Clapeyron.) Isopropi Piano di risposta
Biglietto n. 9 Evaporazione e condensazione. Coppie sature e insature. Umidità dell'aria. Piano di risposta per la misurazione dell'umidità dell'aria
Problemi di applicazione della legge di conservazione dell'energia
Conto alla rovescia. Punto materiale. Traiettoria. Cammino e movimento. Velocità istantanea. Accelerazione. Moto uniforme e uniformemente accelerato
Biglietto n.23

I postulati quantistici di Bohr. Emissione e assorbimento della luce da parte degli atomi. Analisi spettrale

Piano di risposta

1. Primo postulato. 2. Secondo postulato. 3. Tipi di spettri.

Bohr basò la sua teoria su due postulati. Il primo postulato: un sistema atomico può trovarsi solo in speciali stati stazionari o quantistici, ognuno dei quali ha la propria energia; In uno stato stazionario, l'atomo non irradia.

Ciò significa che un elettrone (ad esempio, in un atomo di idrogeno) può trovarsi in diverse orbite ben definite. Ogni orbita dell'elettrone corrisponde ad un'energia molto specifica.

Secondo postulato: durante la transizione da uno stato stazionario all'altro viene emesso o assorbito un quanto radiazione elettromagnetica. L'energia di un fotone è uguale alla differenza tra le energie di un atomo in due stati: hv = E M – Εn; H= 6,62 10 -34 J s, dove H- Costante di Planck.

Quando un elettrone si sposta da un'orbita vicina ad una più distante, il sistema atomico assorbe un quanto di energia. Quando un elettrone si sposta da un'orbita più distante a un'orbita più vicina rispetto al nucleo, il sistema atomico emette un quanto di energia.

La teoria di Bohr ha permesso di spiegare l'esistenza degli spettri a righe.

Spettro di emissione(o assorbimento) è un insieme di onde di determinate frequenze che un atomo di una determinata sostanza emette (o assorbe).

Ci sono spettri solido, foderato E a strisce.

Spettri continui emettono tutte le sostanze allo stato solido o liquido. Lo spettro solido contiene onde di tutte le frequenze della luce visibile e quindi appare come una banda di colori con una transizione graduale da un colore all'altro nel seguente ordine: rosso, arancione, giallo, verde, blu e viola (ogni cacciatore vuole sapere dove il fagiano siede).

Spettri di linea emettono tutte le sostanze allo stato atomico. Gli atomi di tutte le sostanze emettono serie di onde di frequenze molto specifiche che sono uniche per loro. Proprio come ogni persona ha le proprie impronte digitali personali, così l'atomo di una determinata sostanza ha il proprio spettro, caratteristico solo per essa. Gli spettri di emissione lineare appaiono come linee colorate separate da spazi. La natura degli spettri a righe è spiegata dal fatto che gli atomi di una particolare sostanza hanno solo i propri stati stazionari con una propria energia caratteristica, e quindi un proprio insieme di coppie di livelli energetici che l'atomo può modificare, cioè un elettrone in un atomo può spostarsi solo da un'orbita specifica ad altre orbite ben definite per un dato sostanza chimica.

Spettri a strisce emessi dalle molecole. Gli spettri a strisce sembrano simili agli spettri a linee, solo che al posto delle singole linee si osservano serie separate di linee, percepite come bande individuali.

Ciò che è caratteristico è che qualunque sia lo spettro emesso da questi atomi, lo stesso viene assorbito, cioè gli spettri di emissione secondo l'insieme delle frequenze emesse coincidono con gli spettri di assorbimento. Poiché gli atomi di sostanze diverse corrispondono solo a loro spettri, allora c'è un modo per determinarli composizione chimica sostanze studiandone gli spettri. Questo metodo si chiama analisi spettrale. L'analisi spettrale viene utilizzata per determinare la composizione chimica dei minerali fossili durante l'estrazione mineraria, per determinare la composizione chimica di stelle, atmosfere, pianeti; è il metodo principale per monitorare la composizione di una sostanza in metallurgia e ingegneria meccanica.

Per favore aiutami a rispondere a domande sulla fisica. 1) Assorbimento ed emissione di luce da parte di un atomo. 2 Forza Ampere, forza di Lorentz, più volte fornite dall'autore Neurologo la risposta migliore è 1)
La teoria di Bohr ha permesso di spiegare l'esistenza degli spettri a righe.
Lo spettro di emissione (o assorbimento) è un insieme di onde di determinate frequenze che vengono emesse (o assorbite) da un atomo di una determinata sostanza.
Gli spettri sono solidi, lineari e striati.
Gli spettri continui emettono tutte le sostanze allo stato solido o liquido. Uno spettro continuo contiene onde di tutte le frequenze luce visibile e quindi sembra una striscia di colore con una transizione graduale da un colore all'altro nel seguente ordine: rosso, arancione, giallo, verde, blu e viola (ogni cacciatore vuole sapere dove è seduto il fagiano).
Gli spettri a righe emettono tutte le sostanze allo stato atomico. Gli atomi di tutte le sostanze emettono serie di onde di frequenze molto specifiche che sono uniche per loro. Proprio come ogni persona ha le proprie impronte digitali personali, così l'atomo di una determinata sostanza ha il proprio spettro, caratteristico solo per essa. Gli spettri di emissione lineare appaiono come linee colorate separate da spazi. La natura degli spettri a righe è spiegata dal fatto che gli atomi di una particolare sostanza hanno solo i propri stati stazionari con una propria energia caratteristica, e quindi un proprio insieme di coppie di livelli energetici che l'atomo può modificare, cioè un elettrone in un atomo può spostarsi solo da un'orbita specifica ad altre orbite ben definite per una data sostanza chimica.
Gli spettri a banda sono emessi dalle molecole. Gli spettri a strisce sembrano simili agli spettri a linee, solo che al posto delle singole linee si osservano serie separate di linee, percepite come bande individuali. Ciò che è caratteristico è che qualunque sia lo spettro emesso da questi atomi, lo stesso viene assorbito, cioè gli spettri di emissione secondo l'insieme delle frequenze emesse coincidono con gli spettri di assorbimento. Poiché gli atomi di sostanze diverse corrispondono a spettri unici per loro, esiste un modo per determinare la composizione chimica di una sostanza studiandone gli spettri. Questo metodo è chiamato analisi spettrale. L'analisi spettrale viene utilizzata per determinare la composizione chimica dei minerali fossili durante l'estrazione, per determinare la composizione chimica di stelle, atmosfere, pianeti; è il metodo principale per monitorare la composizione di una sostanza in metallurgia e ingegneria meccanica.
2) Potenza in ampere.
Un conduttore percorso da corrente in un campo magnetico sperimenta una forza pari a
F = I·L·B·sina
I è la forza attuale nel conduttore;

L è la lunghezza del conduttore situato nel campo magnetico;
a - angolo tra il vettore campo magnetico e la direzione della corrente nel conduttore.
La forza che agisce su un conduttore percorso da corrente in un campo magnetico è chiamata forza di Ampere.
La forza ampere massima è:
F = I L B
Corrisponde a a = 900.
Forza di Lorentz.

La forza di Lorentz è determinata dalla relazione:
Fl = q·V·B·sina
dove q è l'entità della carica in movimento;
V è il modulo della sua velocità;
B - modulo del vettore di induzione del campo magnetico;
a è l'angolo tra il vettore velocità di carica e il vettore di induzione magnetica.

Risposta da Kirill Starkov[novizio]

1. Bohr basò la sua teoria su due postulati. Il primo postulato: un sistema atomico può trovarsi solo in speciali stati stazionari o quantistici, ognuno dei quali ha la propria energia; In uno stato stazionario, l'atomo non irradia.
Ciò significa che un elettrone (ad esempio, in un atomo di idrogeno) può trovarsi in diverse orbite ben definite. Ogni orbita dell'elettrone corrisponde ad un'energia molto specifica.
Il secondo postulato: durante la transizione da uno stato stazionario all'altro, viene emesso o assorbito un quanto di radiazione elettromagnetica. L'energia di un fotone è pari alla differenza tra le energie di un atomo in due stati: hv = Em – Εn; h = 6,62 10-34 J s, dove h è la costante di Planck.
Quando un elettrone si sposta da un'orbita vicina ad una più distante, il sistema atomico assorbe un quanto di energia. Quando un elettrone si sposta da un'orbita più distante a un'orbita più vicina rispetto al nucleo, il sistema atomico emette un quanto di energia.
La teoria di Bohr ha permesso di spiegare l'esistenza degli spettri a righe.
2. La forza ampere è la forza con cui un campo magnetico agisce su un conduttore percorso da corrente posto in esso.
La forza esercitata da un campo magnetico sulle cariche che si muovono al suo interno è chiamata forza di Lorentz.

Culla

Uno spettro di emissione o di assorbimento è un insieme di onde di determinate frequenze che un atomo di una determinata sostanza emette o assorbe. Gli spettri continui emettono tutte le sostanze allo stato solido o liquido. Gli spettri a righe emettono tutte le sostanze allo stato atomico. Proprio come ogni persona ha le proprie impronte digitali personali, l'atomo di una determinata sostanza ha il proprio spettro che è caratteristico solo di essa.

Biglietto n.2 3

I postulati quantistici di Bohr. Emissione e assorbimento della luce da parte degli atomi. Analisi spettrale

Piano di risposta

1. Primo postulato. 2. Secondo postulato. 3. Tipi di spettri.

Bohr basò la sua teoria su due postulati. Primo postulato:un sistema atomico può trovarsi solo in speciali stati stazionari o quantistici, ognuno dei quali ha la propria energia; In uno stato stazionario, l'atomo non irradia.

Ciò significa che un elettrone (ad esempio, in un atomo di idrogeno) può trovarsi in diverse orbite ben definite. Ogni orbita dell'elettrone corrisponde ad un'energia molto specifica.

Secondo postulato:durante la transizione da uno stato stazionario all'altro viene emesso o assorbito un quanto di radiazione elettromagnetica.L'energia di un fotone è uguale alla differenza tra le energie di un atomo in due stati: hv = Å m Ε n; h = 6,62 10 -34 J s, dove h Costante di Planck.

Quando un elettrone si sposta da un'orbita vicina ad una più distante, il sistema atomico assorbe un quanto di energia. Quando un elettrone si sposta da un'orbita più distante a un'orbita più vicina rispetto al nucleo, il sistema atomico emette un quanto di energia.

La teoria di Bohr ha permesso di spiegare l'esistenza degli spettri a righe.

Spettro di emissione(o acquisizioni) — Questo è un insieme di onde di determinate frequenze che un atomo di una determinata sostanza emette (o assorbe).

Ci sono spettri solido, foderato e rigato.

Spettri continuiemettono tutte le sostanze allo stato solido o liquido. Lo spettro solido contiene onde di tutte le frequenze della luce visibile e quindi appare come una banda di colori con una transizione graduale da un colore all'altro nel seguente ordine: rosso, arancione, giallo, verde, blu e viola (ogni cacciatore vuole sapere dove il fagiano siede).

Spettri di lineaemettono tutte le sostanze allo stato atomico. Gli atomi di tutte le sostanze emettono serie di onde di frequenze molto specifiche che sono uniche per loro. Proprio come ogni persona ha le proprie impronte digitali personali, così l'atomo di una determinata sostanza ha il proprio spettro, caratteristico solo per essa. Gli spettri di emissione lineare appaiono come linee colorate separate da spazi. La natura degli spettri a righe è spiegata dal fatto che gli atomi di una particolare sostanza hanno solo i propri stati stazionari con una propria energia caratteristica, e quindi un proprio insieme di coppie di livelli energetici che l'atomo può modificare, cioè un elettrone in un atomo può spostarsi solo da un'orbita specifica ad altre orbite ben definite per una data sostanza chimica.

Spettri a strisceemessi dalle molecole. Gli spettri a strisce sembrano simili agli spettri a linee, solo che al posto delle singole linee si osservano serie separate di linee, percepite come bande individuali.

Ciò che è caratteristico è che qualunque sia lo spettro emesso da questi atomi, lo stesso viene assorbito, cioè gli spettri di emissione secondo l'insieme delle frequenze emesse coincidono con gli spettri di assorbimento. Poiché gli atomi di sostanze diverse corrispondono solo a loro spettri, allora esiste un modo per determinare la composizione chimica di una sostanza studiandone gli spettri. Questo metodo si chiamaanalisi spettrale.L'analisi spettrale viene utilizzata per determinare la composizione chimica dei minerali fossili durante l'estrazione mineraria, per determinare la composizione chimica di stelle, atmosfere, pianeti; è il metodo principale per monitorare la composizione di una sostanza in metallurgia e ingegneria meccanica.

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Secondo i postulati di Bohr, un elettrone può trovarsi in diverse orbite specifiche. Ogni orbita dell'elettrone corrisponde ad una certa energia. Quando un elettrone si sposta da un'orbita vicina a una lontana, un sistema atomico assorbe un quanto di energia. Quando un elettrone si sposta da un'orbita più distante a un'orbita più vicina rispetto al nucleo, il sistema atomico emette un quanto di energia.

Spettri

La teoria di Bohr ha permesso di spiegare l'esistenza degli spettri a righe.
La formula (1) dà un'idea qualitativa del motivo per cui gli spettri di emissione atomica e di assorbimento sono allineati. Infatti, un atomo può emettere onde solo di quelle frequenze che corrispondono a differenze nei valori energetici E1, E2,. . . , E n ,. . Questo è il motivo per cui lo spettro di emissione degli atomi è costituito da linee luminose nette posizionate separatamente. Allo stesso tempo, un atomo non può assorbire nessun fotone, ma solo uno dotato di energia ciao che è esattamente uguale alla differenza E n − Ecc alcuni due hanno consentito valori energetici E n E Ecc. Passaggio ad uno stato energetico più elevato E n, gli atomi assorbono esattamente gli stessi fotoni che sono in grado di emettere durante la transizione inversa allo stato originale Ecc. In poche parole, gli atomi prendono dallo spettro continuo quelle linee che essi stessi emettono; Questo è il motivo per cui le linee scure dello spettro di assorbimento di un gas atomico freddo si trovano esattamente nei punti in cui si trovano le linee luminose dello spettro di emissione dello stesso gas allo stato riscaldato.

Spettro continuo Spettro di emissione dell'idrogeno Spettro di assorbimento dell'idrogeno

La parola "atomo" tradotta dal greco significa "indivisibile". Sotto l'atomo per molto tempo, fino all'inizio del XX secolo, significava le più piccole particelle indivisibili della materia. Entro l'inizio del 20 ° secolo. La scienza ha accumulato molti fatti di cui parlare struttura complessa atomi.

Grande successo nello studio della struttura degli atomi sono stati raggiunti negli esperimenti dello scienziato inglese Ernest Rutherford sulla dispersione delle particelle α quando passano attraverso sottili strati di materia. In questi esperimenti veniva emesso un fascio stretto di particelle α sostanza radioattiva, è stato diretto su una sottile lamina d'oro. Dietro la lamina è stato posizionato uno schermo in grado di brillare sotto l'impatto di particelle veloci. Si è scoperto che la maggior parte delle particelle α deviano dalla propagazione in linea retta dopo aver attraversato la lamina, cioè vengono disperse e alcune particelle α vengono generalmente respinte. Rutherford ha spiegato la dispersione delle particelle α con il fatto che la carica positiva non è distribuita uniformemente in una palla con un raggio di 10 -10 m, come precedentemente ipotizzato, ma è concentrata nella parte centrale dell'atomo: il nucleo atomico. Quando passa vicino al nucleo, una particella a con carica positiva viene respinta da esso e quando colpisce il nucleo viene lanciata direzione opposta. Ecco come si comportano le particelle che hanno la stessa carica, quindi c'è una parte centrale dell'atomo caricata positivamente, in cui è concentrata una massa significativa dell'atomo. I calcoli hanno mostrato che per spiegare gli esperimenti è necessario considerare che il raggio del nucleo atomico sia di circa 10 -15 m.

Rutherford suggerì che l'atomo fosse strutturato come un sistema planetario. L'essenza del modello di Rutherford della struttura dell'atomo è la seguente: al centro dell'atomo c'è un nucleo carico positivamente, in cui tutta la massa è concentrata attorno al nucleo in orbite circolari a grandi distanze (come i pianeti). attorno al Sole). La carica del nucleo coincide con il numero dell'elemento chimico nella tavola periodica.

h è la costante di Planck.

1. La parola “atomo” tradotta dal greco significa “indivisibile”. Per molto tempo, fino all'inizio del XX secolo, un atomo ha significato le più piccole particelle indivisibili della materia. Entro l'inizio del 20 ° secolo. La scienza ha accumulato molti fatti che indicano la complessa struttura degli atomi.

Grandi progressi nello studio della struttura degli atomi furono ottenuti negli esperimenti dello scienziato inglese Ernest Rutherford sulla diffusione delle particelle alfa quando passavano attraverso sottili strati di materia. In questi esperimenti, uno stretto fascio di particelle alfa emesso da una sostanza radioattiva veniva diretto verso una sottile lamina d'oro. Dietro la lamina è stato posizionato uno schermo in grado di brillare sotto l'impatto di particelle veloci. Si è scoperto che la maggior parte delle particelle α deviano dalla propagazione in linea retta dopo aver attraversato la lamina, cioè vengono disperse, e alcune particelle α vengono generalmente respinte. Rutherford spiegò la dispersione delle particelle alfa con il fatto che la carica positiva non è distribuita uniformemente in una palla con un raggio di 10^~10 m, come precedentemente ipotizzato, ma è concentrata nella parte centrale dell'atomo - il nucleo atomico. Quando passa vicino al nucleo, una particella a con carica positiva viene respinta da esso e quando colpisce il nucleo viene respinta nella direzione opposta. Ecco come si comportano le particelle che hanno la stessa carica, quindi c'è una parte centrale dell'atomo caricata positivamente, in cui è concentrata una massa significativa dell'atomo. I calcoli hanno mostrato che per spiegare gli esperimenti è necessario supporre che il raggio del nucleo atomico sia di circa 10^~15 m.

Rutherford suggerì che l'atomo fosse strutturato come un sistema planetario. L'essenza del modello di Rutherford della struttura dell'atomo è la seguente: al centro dell'atomo c'è un nucleo carico positivamente, in cui tutta la massa è concentrata attorno al nucleo in orbite circolari a grandi distanze (come i pianeti). attorno al Sole). La carica del nucleo coincide con il numero dell'elemento chimico nella tavola periodica.

Il modello planetario della struttura atomica di Rutherford non poteva spiegarne alcuni fatti noti: un elettrone carico deve cadere sul nucleo a causa delle forze di attrazione di Coulomb e un atomo è un sistema stabile; Quando si muove in un'orbita circolare, avvicinandosi al nucleo, l'elettrone nell'atomo deve irradiarsi onde elettromagnetiche di tutte le frequenze possibili, cioè la luce emessa deve avere uno spettro continuo, ma in pratica il risultato è diverso: gli elettroni degli atomi emettono luce che ha uno spettro lineare. Il fisico danese Nielier Bohr fu il primo a cercare di risolvere le contraddizioni nel modello nucleare planetario della struttura atomica.

Bohr basò la sua teoria su due postulati. Il primo postulato: un sistema atomico può trovarsi solo in speciali stati stazionari o quantistici, ognuno dei quali ha la propria energia; in uno stato stazionario, un atomo non emette. Ciò significa che un elettrone (ad esempio, in un atomo di idrogeno) può trovarsi in diverse orbite ben definite. Ogni orbita dell'elettrone corrisponde ad un'energia molto specifica.

Il secondo postulato: durante la transizione da uno stato stazionario all'altro, viene emesso o assorbito un quanto di radiazione elettromagnetica. L'energia di un fotone è uguale alla differenza tra le energie di un atomo in due stati: , dove

h è la costante di Planck.

Quando un elettrone si sposta da un'orbita vicina ad una più distante, un sistema atomico assorbe un quanto di energia. Quando un elettrone si sposta da un'orbita più distante a un'orbita più vicina rispetto al nucleo, il sistema atomico emette un quanto di energia.

Nella scienza per molto tempo si è creduto che l'atomo fosse la particella più piccola e INDIVISIBILE della materia.

1. Il primo a violare queste idee fu Thomson: credeva che un atomo fosse una specie di sostanza positiva in cui gli elettroni sono intervallati "come l'uvetta in un cupcake". L'importanza di questa teoria è che l'atomo non era più riconosciuto come indivisibile
2. Rutherford condusse un esperimento sulla diffusione delle particelle alfa. Gli elementi pesanti (lamina d'oro) furono bombardati con materiale radioattivo. Rutherford si aspettava di vedere cerchi luminosi, ma vide anelli luminosi.
La spiegazione di Rutherford: il centro dell'atomo contiene tutta la carica positiva e gli elettroni non hanno alcun effetto sul flusso delle particelle alfa.
3. Modello planetario dell'atomo di idrogeno secondo BORU	Emettendo una porzione di energia (visibile), un atomo fornisce solo il proprio insieme di lunghezze d'onda: uno spettro. Tipi di spettri: 1. Spettro della radiazione (emissione): (fornito da corpi in uno stato riscaldato) a) Solido: indica tutti gli atomi nei gas solidi, liquidi o densi b) Foderato: fornisce gli atomi allo stato gassoso 1. Spettro di assorbimento: se la luce viene fatta passare attraverso una sostanza, questa sostanza assorbirà esattamente quelle onde che emette in uno stato riscaldato (sullo spettro continuo appaiono strisce scure) Analisi spettraleè un metodo per determinare la composizione chimica di una sostanza dal suo spettro di emissione o di assorbimento. Il metodo si basa sul fatto che ogni elemento chimico ha il proprio insieme di lunghezze d'onda. Applicazione dell'analisi spettrale: in criminologia, medicina, astrofisica. Uno spettrografo è un dispositivo per eseguire analisi spettrali. Uno spettroscopio differisce da uno spettrografo in quanto può essere utilizzato non solo per osservare gli spettri, ma anche per scattare una fotografia dello spettro. Biglietto n.21 1. Approccio termodinamico allo studio fenomeni fisici. Energia interna e modi per cambiarla. Prima legge della termodinamica. Applicazione del primo principio della termodinamica alle trasformazioni isoterme, isocore e adiabatiche. 2. Modelli della struttura del nucleo atomico; forze nucleari; modello nucleonico del nucleo; energia di legame nucleare; reazioni nucleari. 1. Ogni corpo ha una struttura molto specifica; è costituito da particelle che si muovono in modo caotico e interagiscono tra loro, quindi ogni corpo ha energia interna. L’energia interna è una quantità che caratterizza lo stato proprio del corpo, cioè l’energia del movimento caotico (termico) delle microparticelle del sistema (molecole, atomi, elettroni, nuclei, ecc.) e l'energia di interazione di queste particelle. Energia interna di un monoatomico gas ideale determinato dalla formula U = 3/2 t/M RT. L'energia interna di un corpo può cambiare solo a seguito della sua interazione con altri corpi. Ci sono due modi per cambiare energia interna: trasferimento di calore e messa in servizio lavoro meccanico(ad esempio riscaldamento per attrito o compressione, raffreddamento per espansione). Lo scambio di calore è una variazione di energia interna senza compiere lavoro: l'energia viene trasferita da corpi più riscaldati a corpi meno riscaldati. Il trasferimento di calore è di tre tipi: conduttività termica (scambio diretto di energia tra particelle in movimento caotico di corpi interagenti o parti dello stesso corpo); convezione (trasferimento di energia mediante flussi di liquidi o gas) e radiazione (trasferimento di energia mediante onde elettromagnetiche). La misura dell'energia trasferita durante il trasferimento di calore è la quantità di calore (Q). Questi metodi sono combinati quantitativamente nella legge di conservazione dell'energia, che per i processi termici recita come segue: la variazione dell'energia interna di un sistema chiuso è uguale alla somma della quantità di calore ceduta al sistema e del lavoro dell'energia esterna forze esercitate sul sistema. , dove è la variazione dell'energia interna, Q è la quantità di calore trasferito al sistema, A è il lavoro delle forze esterne. Se è il sistema stesso a svolgere il lavoro, viene convenzionalmente indicato con A*. Allora la legge di conservazione dell'energia per i processi termici, chiamata prima legge della termodinamica, può essere scritta come segue: , cioè la quantità di calore trasferita al sistema serve a compiere lavoro da parte del sistema e a modificare la sua energia interna. Durante il riscaldamento isobarico, il gas lavora su forze esterne, dove V1 e V2 sono i volumi iniziale e finale del gas. Se la trasformazione non è isobarica, la quantità di lavoro può essere determinata dall'area della figura ABCD racchiusa tra la linea che esprime la dipendenza p(V) e i volumi iniziale e finale del gas V Consideriamo l'applicazione del primo principio della termodinamica agli isoprocessi che avvengono con un gas ideale. In una trasformazione isoterma la temperatura è costante quindi l'energia interna non cambia. Allora l'equazione della prima legge della termodinamica assumerà la forma: , cioè la quantità di calore ceduta al sistema va a compiere lavoro durante l'espansione isoterma, motivo per cui la temperatura non cambia. In una trasformazione isobara, il gas si dilata e la quantità di calore ceduta al gas va ad aumentare la sua energia interna e a compiere lavoro: . Durante una trasformazione isocora il gas non cambia volume, quindi non compie lavoro, cioè A = 0, e l’equazione della prima legge ha la forma , cioè la quantità di calore ceduta va ad aumentare la temperatura interna energia del gas. L'adiabatico è un processo che avviene senza scambio di calore con ambiente. Q = 0, quindi, quando un gas si espande, lavora riducendo la sua energia interna, quindi il gas si raffredda. La curva che descrive il processo adiabatico è detta adiabatica. 2. Composizione del nucleo di un atomo. Forze nucleari. Difetto di massa ed energia di legame del nucleo atomico. Reazioni nucleari. Energia nucleare. Il nucleo di un atomo di qualsiasi sostanza è costituito da protoni e neutroni. ( Nome comune protoni e neutroni - nucleoni.) Il numero di protoni è uguale alla carica del nucleo e coincide con il numero dell'elemento nella tavola periodica. La somma del numero di protoni e neutroni è uguale al numero di massa. Ad esempio, il nucleo di un atomo di ossigeno è costituito da 8 protoni e 16 - 8 = 8 neutroni. Il nucleo di un atomo è composto da 92 protoni e 235 - 92 = 143 neutroni. Vengono chiamate le forze che trattengono protoni e neutroni nel nucleo forze nucleari. Questo è il massimo sguardo forte interazioni. Nel 1932, il fisico inglese James Chadwick scoprì particelle con carica elettrica nulla e massa unitaria. Queste particelle erano chiamate neutroni. Il neutrone è designato n. Dopo la scoperta del neutrone, i fisici D. D. Ivanenko e W. Heisenberg nel 1932 proposero il modello protone-neutrone del nucleo atomico. Secondo questo modello, il nucleo di un atomo di qualsiasi sostanza è costituito da protoni e neutroni. (Il nome comune di protoni e neutroni è nucleoni.) Il numero di protoni è uguale alla carica del nucleo e coincide con il numero dell'elemento nella tavola periodica. La somma del numero di protoni e neutroni è uguale al numero di massa. Ad esempio, il nucleo di un atomo di ossigeno è costituito da 8 protoni e 16 - 8 = 8 neutroni. Il nucleo di un atomo è costituito da 92 protoni e 235 - 92 = 143 neutroni. Sostanze chimiche che occupano lo stesso posto nella tavola periodica, ma ne hanno di diverse massa atomica, sono chiamati isotopi. I nuclei isotopici differiscono nel numero di neutroni. Ad esempio, l'idrogeno ha tre isotopi: protio - il nucleo è costituito da un protone, deuterio - il nucleo è costituito da un protone e un neutrone, trizio - il nucleo è costituito da un protone e due neutroni. Se confrontiamo le masse dei nuclei con le masse dei nucleoni, risulta che la massa del nucleo degli elementi pesanti più dell'importo le masse di protoni e neutroni nel nucleo, e per gli elementi leggeri la massa del nucleo è inferiore alla somma delle masse di protoni e neutroni nel nucleo. Esiste quindi una differenza di massa tra la massa del nucleo e la somma delle masse di protoni e neutroni, chiamata difetto di massa. M = Mn - (Mp + Mn). Una reazione a catena di fissione è una reazione nucleare in cui le particelle che causano la reazione si formano come prodotti della reazione. Una condizione necessaria per lo sviluppo di una reazione a catena di fissione è il requisito k > 1, dove k è il fattore di moltiplicazione dei neutroni, cioè il rapporto tra il numero di neutroni in una data generazione e il loro numero nella generazione precedente. Possibilità di incatenare reazione nucleare possiede l'isotopo dell'uranio 235U. Se sono presenti determinati parametri critici (massa critica - 50 kg, forma sferica con un raggio di 9 cm), tre neutroni rilasciati durante la fissione del primo nucleo cadono in tre nuclei vicini, ecc. Il processo è in corso sotto forma di una reazione a catena che avviene in una frazione di secondo nella forma esplosione nucleare. Viene utilizzata la reazione nucleare incontrollata bombe atomiche. Il fisico Enrico Fermi fu il primo a risolvere il problema del controllo di una reazione a catena di fissione nucleare. È stato inventato da lui reattore nucleare nel 1942. Nel nostro paese, il reattore fu lanciato nel 1946 sotto la guida di I.V. Le reazioni termonucleari sono reazioni di fusione di nuclei leggeri che si verificano quando alta temperatura(circa 107 K e oltre). Prerequisiti per la sintesi dei nuclei di elio dai protoni sono disponibili all'interno delle stelle. Sulla Terra, le reazioni termonucleari sono state effettuate solo tramite esplosioni sperimentali, sebbene siano in corso ricerche internazionali per controllare questa reazione. Se confrontiamo le masse dei nuclei con le masse dei nucleoni, risulta che la massa del nucleo degli elementi pesanti è maggiore della somma delle masse dei protoni e dei neutroni nel nucleo, e per gli elementi leggeri la massa del nucleo è inferiore alla somma delle masse dei protoni e dei neutroni nel nucleo. Esiste quindi una differenza di massa tra la massa del nucleo e la somma delle masse di protoni e neutroni, chiamata difetto di massa. M = Mn - (Mp + Mn). Poiché esiste una connessione tra massa ed energia, durante la fissione dei nuclei pesanti e durante la sintesi dei nuclei leggeri, deve essere rilasciata l'energia che esiste a causa di un difetto di massa, e questa energia è chiamata energia di legame del nucleo atomico. Il rilascio di questa energia può avvenire durante le reazioni nucleari. Una reazione nucleare è un processo di cambiamento della carica di un nucleo e della sua massa, che si verifica quando un nucleo interagisce con altri nuclei o particelle elementari. Quando avvengono le reazioni nucleari, le leggi di conservazione delle cariche elettriche e dei numeri di massa sono soddisfatte: la somma delle cariche (numeri di massa) dei nuclei e delle particelle che entrano in una reazione nucleare è uguale alla somma delle cariche (numeri di massa) delle prodotti finali (nuclei e particelle) della reazione. Una reazione a catena di fissione è una reazione nucleare in cui le particelle che causano la reazione si formano come prodotti della reazione. L'isotopo dell'uranio 235 U ha la capacità di subire una reazione nucleare a catena. In presenza di alcuni parametri critici (massa critica - 50 kg, forma sferica con un raggio di 9 cm), tre neutroni rilasciati durante la fissione del primo nucleo cadono. in tre nuclei vicini, ecc. Il processo continua sotto forma di una reazione a catena che avviene in una frazione di secondo sotto forma di un'esplosione nucleare. Le reazioni nucleari incontrollate vengono utilizzate nelle bombe atomiche. Il fisico Enrico Fermi fu il primo a risolvere il problema del controllo della reazione a catena della fissione nucleare. Ha inventato un reattore nucleare nel 1942. Nel nostro paese, il reattore è stato lanciato nel 1946 sotto la guida di I.V. Le reazioni termonucleari sono reazioni di fusione di nuclei leggeri che avvengono a temperature elevate (circa 107 K e oltre). All'interno delle stelle esistono le condizioni necessarie per la sintesi dei nuclei di elio dai protoni. Sulla Terra, le reazioni termonucleari sono state effettuate solo tramite esplosioni sperimentali, sebbene siano in corso ricerche internazionali per controllare questa reazione. Questi sono settori promettenti dell’energia nucleare. Poiché questa energia può essere utilizzata per scopi pacifici. Un esempio di questo è Centrali nucleari. Navi marittime, rompighiaccio alimentati da centrali nucleari. Grandi progressi nello studio della struttura degli atomi furono ottenuti negli esperimenti dello scienziato inglese Ernest Rutherford sulla diffusione delle particelle alfa quando passavano attraverso sottili strati di materia. In questi esperimenti, uno stretto fascio di particelle α emesso da una sostanza radioattiva veniva diretto verso una sottile lamina d'oro. Dietro il foglio è stato posizionato uno schermo capace di brillare sotto i colpi veloci particelle α. Si è scoperto che la maggior parte delle particelle α deviano dalla propagazione rettilinea dopo aver attraversato il foglio, cioè sono disperse, e alcune particelle α vengono generalmente respinte indietro. I calcoli hanno dimostrato che per spiegare gli esperimenti è necessario accettare Rutherford suggerì che l'atomo fosse strutturato come un sistema planetario. L'essenza del modello di Rutherford della struttura dell'atomo è la seguente: al centro dell'atomo c'è un nucleo carico positivamente, in cui tutta la massa è concentrata attorno al nucleo in orbite circolari a grandi distanze (come i pianeti). attorno al Sole). La carica del nucleo coincide con il numero dell'elemento chimico nella tavola periodica. Il modello planetario della struttura dell'atomo di Rutherford non poteva spiegare una serie di fatti ben noti: un elettrone con una carica deve cadere sul nucleo a causa delle forze di attrazione di Coulomb e un atomo è un sistema stabile. Quando si muove su un'orbita circolare, avvicinandosi al nucleo, un elettrone in un atomo deve emettere onde elettromagnetiche di tutte le frequenze possibili, cioè la luce emessa deve avere uno spettro continuo, ma in pratica risulta diversamente: gli elettroni degli atomi emettono luce che ha uno spettro a righe. Il fisico danese Niels Bohr fu il primo a cercare di risolvere le contraddizioni nel modello nucleare planetario della struttura atomica. Bohr basò la sua teoria su due postulati. Il primo postulato: un sistema atomico può trovarsi solo in speciali stati stazionari o quantistici, ognuno dei quali ha la propria energia; In uno stato stazionario, l'atomo non irradia. Ciò significa che un elettrone (ad esempio, in un atomo di idrogeno) può trovarsi in diverse orbite ben definite. Ad ogni orbita di un elettrone corrisponde un'energia ben specifica Secondo postulato: durante la transizione da uno stato stazionario all'altro, un quanto di radiazione elettromagnetica viene emesso o assorbito. L’energia di un fotone è uguale alla differenza tra le energie di un atomo in due stati: , , dove è la costante di Planck. Quando un elettrone si sposta da un'orbita vicina ad una più distante, un sistema atomico assorbe un quanto di energia. Quando un elettrone si sposta da un'orbita più distante a un'orbita più vicina rispetto al nucleo, il sistema languido emette un quanto di energia. La teoria di Bohr ha permesso di spiegare l'esistenza degli spettri a righe. Biglietto numero 24 1. Che struttura ha il nucleo di un atomo? Quali caratteristiche hanno le forze nucleari? Definire il difetto di massa e l'energia di legame del nucleo atomico. Fornisci esempi di reazioni nucleari. Nel 1932 dopo la scoperta del protone e del neutrone da parte degli scienziati D.D. Ivanenko (URSS) e W. Heisenberg (Germania) hanno proposto un modello protone-neutrone del nucleo atomico Secondo questo modello: - i nuclei di tutti gli elementi chimici sono costituiti da nucleoni: protoni e neutroni - la carica nucleare è dovuta solo ai protoni - il numero di protoni nel nucleo è uguale al numero atomico dell'elemento - il numero di neutroni è pari alla differenza tra il numero di massa e il numero di protoni (N=A-Z) Simbolo nucleo di un atomo di un elemento chimico: X – simbolo dell'elemento chimico A è il numero di massa, che mostra: - massa del nucleo in unità di massa atomica intera (amu) (1 amu = 1/12 della massa di un atomo di carbonio) - numero di nucleoni nel nucleo (A = N + Z), dove N è il numero di neutroni nel nucleo dell'atomo Z è il numero di addebito, che mostra: - carica nucleare nelle cariche elettriche elementari (e.e.c.) (1 e.e.z. = carica dell'elettrone = 1,6 x 10 -19 C) - numero di protoni - numero di elettroni in un atomo - numero di serie nella tavola periodica Forze nucleari - forze attrattive che legano protoni e neutroni nel nucleo. Proprietà: 1. A distanze dell'ordine di 10 -13 cm le interazioni forti corrispondono all'attrazione e al diminuire della distanza corrispondono alla repulsione. 2.Indipendente dalla disponibilità carica elettrica(proprietà di indipendenza dalla carica). Sia sul protone che sul neutrone agisce la stessa forza. 3. Interagire con un numero limitato di nucleoni (proprietà di saturazione). 4. A corto raggio: decresce rapidamente, a partire da r ≈ 2.2. 10-15 m. L'energia necessaria per dividere completamente un nucleo nei singoli nucleoni è chiamata energia di legame. L'energia legante è molto alta. Quando vengono sintetizzati 4 g di elio, viene rilasciata la stessa quantità di energia di quando si bruciano due automobili a carbone. La massa del nucleo è sempre inferiore alla somma delle masse a riposo dei protoni e dei neutroni liberi che lo compongono. La differenza tra la massa del nucleo e la somma delle masse di protoni e neutroni è chiamata difetto di massa. Formula per il calcolo dell'energia di legame: - difetto di massa. m p – massa a riposo del protone; m n è la massa a riposo del neutrone. M i è la massa del nucleo atomico. Nella fisica atomica è conveniente esprimere la massa in unità di massa atomica: 1 amu=1,67·10 -27 kg. Coefficiente di accoppiamento energia-massa (pari a 2): s2 = 931,5 MeV/a e m. Reazioni nucleari - trasformazioni dei nuclei atomici causate dalle loro interazioni con varie particelle o tra loro. Notazione simbolica: A + a = B + b. Quando si scrivono le reazioni nucleari, vengono utilizzate le leggi di conservazione della carica e del numero di massa (numero di nucleoni). Esempi: La resa energetica di una reazione nucleare è la differenza tra l'energia di legame totale delle particelle che partecipano alla reazione e i prodotti della reazione. Vengono chiamate le reazioni che avvengono con il rilascio di energia. esotermico, con assorbimento - endotermico. Ernest Rutherford è uno dei fondatori della dottrina fondamentale del struttura interna atomo. Lo scienziato è nato in Inghilterra, in una famiglia di immigrati dalla Scozia. Rutherford era il quarto figlio della sua famiglia e si rivelò il più talentuoso. Contributo speciale riuscì a introdurre la teoria della struttura atomica.