Ответы
Ответ:
1. По модели атома Томпсона атом представляет собой непрерывно заполненную положительным зарядом шар, внутри котором распределены отрицательно заряженные электроны. Это похоже на кекс. Тесто кекса будет положительно заряженным, а изюминки будут играть роль электронов.
Число электронов в атоме будет таким, что их суммарный заряд будет равным по модулю положительному заряду шара.
Диаметр атома составляет
1 Å = 10⁻⁸ см = 10⁻¹⁰ м.
2. Резерфорд положил естественный источник радиоактивного излучения в свинцовый ящик. В ящике было отверстие, через которого α-частицы, ядра гелия, состоящие из 2 протонов и 2 нейтронов, были направлены в тонкую золотую фольгу.
После прохождения фольги, α-частицы попадали на люминесцентный экран, в котором регистрировались вспышки. По этим вспышкам можно было сказать о направлении α-частиц после столкновения.
Детектор был расположен вокруг фольги так, что можно было регистрировать α-частицы под разными углами. И в результате регистрировались частицы угол отклонения которых равнялся до 180°.
Это навело на мысль Резерфорда, что такие тяжелые и быстрые частицы могут отклонится от центра атома, где сосредоточилась бы большая часть массы атома, в будущем, названное ядром.
3. Атом, по ядерной модели, состоит из ядра с размером 10⁻¹⁵ м в центре, в которой сосредоточена 99,9% массы атома, и электронов, вращающихся по круговой орбите вокруг ядра. Заряд ядра равен суммарному заряду электронов, поэтому атомы являются нейтральными.
4. С классической точки зрения, любой электрон, двигаясь ускоренно по замкнутой круговой орбите, должен был бы непрерывно излучать энергию и, теряя при этом скорость, падал бы на ядро. В действительности же, мы такого не наблюдаем.
5. Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний) гласит: атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия Eₙ. В стационарных состояниях атом не излучает, при этом электроны в атомах движутся с ускорением.
Второй постулат Бора (правило частот) формулируется следующим образом: при переходе атома из одного стационарного состояния с энергией Eₙ в другое стационарное состояние с энергией Eₙₙ излучается или поглощается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний:
При поглощении света атом переходит из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией, при излучении света – из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией.
6. Стационарными называются состояния атома, когда существуют орбиты, на которых электроны двигаясь ускоренно, не излучают энергию.
7. Для наглядного представления возможных энергетических состояний атомов используются диаграммы, на которых каждое стационарное состояние атома, характеризуемое определённой энергией, отмечается горизонтальной линией.
В самом низу отображается основное энергетическое состояние и все остальные энергетические состояния, кроме основного, возбужденные.
8. Основным стационарным состоянием атома называется энергетический уровень, в котором электроны находятся с наименьшей возможной энергией. Оно обозначается как Е₀.
Потому что, атом в этом состояний может находится достаточно долгое время, не поглощая и излучая энергию.
9. Опытом Франка и Герца подтверждается существование дискретных энергетических уровней атома.
В опытах использовалась трубка, заполненная парами ртути при давлении р = 1 мм рт. ст., и три электрода: катод, сетка и анод.
Электроны ускорялись разностью потенциалов U между катодом и сеткой. Эту разность потенциалов можно было изменять с помощью потенциометра. Между сеткой и анодом тормозящее поле 0,5 В.
Определялась зависимость тока через гальванометр от разности потенциалов между катодом и сеткой U.
Согласно теории Бора, каждый из атомов ртути может получить лишь вполне определенную энергию, переходя в одно из возбужденных состояний. Поэтому если в атомах действительно существуют стационарные состояния, то электроны, сталкиваясь с атомами ртути, должны терять энергию дискретно, определенными порциями, равными разности энергии соответствующих стационарных состояний атома.
10. Ближайшим к основному, невозбужденному состоянию атома ртути является возбужденное состояние, отстоящее по шкале энергий на 4,86 В. Пока разность потенциалов между катодом и сеткой меньше 4,86 В, электроны, встречая на своем пути атомы ртути, испытывают с ними только упругие соударения.
Опыт показал, что электроны передают свою энергию атомам ртути порциями, причем 4,86 эВ – наименьшая возможная порция, которая может быть поглощена атомом ртути в основном энергетическом состоянии. Следовательно, идея Бора о существовании в атомах стационарных состояний блестяще выдержала проверку экспериментом.
11. Это связано со свойством атома ртути, который содержит определённое количество электронов вокруг ядра.