☰ Mundarija · Fizika

Atomning Bor modeli

Darslar 37 · 1 ta dars · N. Sh. Turdiyev, K. A. Tursunmetov, A. G. Ganiyev, K. T. Suyarov, J. E. Usarov, A. K. Avliyoqulov. Fizika 11-sinf, 1-nashr. «Niso Poligraf» nashriyoti, Toshkent, 2018
37

Atomning Bor modeli. Bor postulatlari

Darslik: 151–155-betlar
MaqsadRezerford modelining kamchiliklarini, Bor postulatlarini va vodorod atomi uchun E_n = −13,6 eV/n², r_n = n²r_B, hν = E_n − E_m ni bilish; spektr chiziqlarini hisoblash.
Yangi so‘zlar
statsionar holat · stationary stateenergetik sath · energy levelasosiy holat · ground stateionlashtirish energiyasi · ionisation energy
Tushuntirish

Rezerford (1911) atomni musbat yadro va uning atrofida aylanuvchi elektronlar deb tasvirladi, biroq bu model ikki muammoga duch keldi: klassik elektrodinamikaga ko‘ra tezlanish bilan aylanayotgan elektron nurlanib, energiyasini yo‘qotib, yadroga tushishi kerak edi; shuningdek, uzluksiz spektr bashorat qilinardi, tajribada esa atomlar chiziqli spektr beradi. 1913-yilda Bor ikki postulat bilan yechim taklif qildi. Birinchisi: atomda statsionar holatlar bor, ularda elektron nurlanmaydi; ularga mos orbitalarda impuls momenti kvantlangan, m_e·υ·r = nħ, ħ = h/2π, n = 1, 2, 3, … Ikkinchisi: atom bir holatdan ikkinchisiga o‘tganda bitta foton chiqaradi yoki yutadi, hν = E_n − E_m. Vodorod uchun r_n = n²r_B (r_B = 0,529·10⁻¹⁰ m — Bor radiusi) va E_n = −13,6 eV/n². Energiya manfiy: elektron bog‘langan, n = 1 asosiy holat, n > 1 uyg‘ongan holatlar; atomni asosiy holatdan ionlashtirish uchun 13,6 eV kerak. Yuqori sathdan pastiga o‘tishda foton chiqadi, teskarisida yutiladi; shu sababli spektr ayrim chastotalarda chiziqlardan iborat. Bor nazariyasi faqat vodorodsimon atomlar uchun yaxshi ishlaydi va keyinchalik o‘rnini izchilroq kvant mexanikasi egalladi.

Namunalar
Vodorod atomi n = 4 dan n = 2 ga o‘tadi: ΔE = 13,6·(1/4 − 1/16) = 13,6·0,1875 ≈ 2,55 eV; λ = 1240/2,55 ≈ 486 nm — ko‘k-yashil chiziq (ko‘rinadigan sohada).
Asosiy holatdagi atom 10,2 eV foton yutadi: E_2 − E_1 = −3,4 − (−13,6) = 10,2 eV, shuning uchun atom n = 2 holatga o‘tadi. 10,2 eV dan kichik (masalan 8 eV) foton yutilmaydi, chunki mos sath yo‘q.
Sinfda faoliyat

Eski kompakt-diskning bir bo‘lagi yoki difraksion panjara orqali (Quyoshga qaramasdan) oddiy lampa va LED yorug‘ligini ko‘rib, spektrlarni solishtiring. Gaz razryadli naychalarga va yuqori kuchlanishga tegmang, lampalarni ochmang.

Mashq
1
Bor postulatlarini ayting.
2
n = 4 orbita radiusi r_B ning necha baravari? (r_n = n²r_B)
3
Vodorod atomi n = 4 holatdan pastki sathlarga o‘tganda nechta turli chiziq chiqarishi mumkin?
4
Nima uchun Rezerford modelida atom turg‘un bo‘la olmas edi, Bor modelida esa bo‘ladi?