Вопрос:

1. Сформулируйте постулаты Бора. 2. Запишите уравнения для определения энергии и частоты излученного фотона. 3. Какое состояние атома называют основным; возбуждённым? 4. Как объясняется совпадение линий в спектрах испускания и поглощения данного химического элемента?

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Постулаты Бора:

  1. Постулат 1 (Стационарные орбиты): Атом может находиться только в стационарных (разрешённых) состояниях, которым соответствуют определённые энергетические уровни. В этих состояниях атом не излучает энергию.
  2. Постулат 2 (Квантовые скачки): Излучение или поглощение энергии атомом происходит при переходе электрона с одного стационарного энергетического уровня на другой. При этом излучается или поглощается квант энергии (фотон), энергия которого равна разности энергий уровней:

    \[ E_{фотона} = h
    u = E_k - E_n \]

    где

    \[ h \]

    — постоянная Планка,

    \[
    u \]

    — частота излучения,

    \[ E_k \]

    и

    \[ E_n \]

    — энергии начального и конечного состояний электрона.

Уравнения для энергии и частоты фотона:

Энергия излученного или поглощенного фотона определяется как разность энергий двух стационарных состояний атома:

\[ E = h
u = E_k - E_n \]

Частота фотона:

\[
u = \frac{E_k - E_n}{h} \]

Состояния атома:

  • Основное состояние: Это состояние атома с наименьшей возможной энергией. Электрон находится на самой низкой доступной орбите.
  • Возбуждённое состояние: Состояние атома, при котором его энергия больше, чем в основном состоянии. Это происходит, когда электрон переходит на более высокую энергетическую орбиту.

Объяснение совпадения линий в спектрах:

Совпадение линий в спектрах испускания и поглощения данного химического элемента объясняется тем, что атомы могут переходить между одними и теми же энергетическими уровнями. Когда атом переходит с более высокого энергетического уровня (

\[ E_k \]

) на более низкий (

\[ E_n \]

), он излучает фотон с определённой энергией и частотой (

\[
u_{испускания} \]

). Когда же атом получает энергию, соответствующую разности этих уровней, электрон может перейти с низкого уровня (

\[ E_n \]

) на высокий (

\[ E_k \]

), поглощая фотон с той же энергией и частотой (

\[
u_{поглощения} \]

).

Таким образом, спектры испускания и поглощения состоят из одних и тех же дискретных линий, соответствующих возможным переходам электронов между энергетическими уровнями атома. Это явление является подтверждением квантовой природы атома.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю