PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Модель атома
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Модель атома


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Модель атома


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Курс лекций по физике Степанова Екатерина Николаевна доцент кафедры ОФ ФТИ ТПУ *
Описание слайда:

Курс лекций по физике Степанова Екатерина Николаевна доцент кафедры ОФ ФТИ ТПУ * Сегодня: * 900igr.net

№ слайда 2 Тема 7. Модели атомов. Атом водорода по теории Бора. 7.1. Закономерности в атомн
Описание слайда:

Тема 7. Модели атомов. Атом водорода по теории Бора. 7.1. Закономерности в атомных спектрах 7.2. Ядерная модель атомов 7.3. Элементарная теория Бора 7.4. Опыт Франка и Герца Сегодня: *

№ слайда 3 7.1. Закономерности в атомных спектрах Изолированные атомы в виде разреженного г
Описание слайда:

7.1. Закономерности в атомных спектрах Изолированные атомы в виде разреженного газа или паров металлов испускают спектр, состоящий из отдельных спектральных линий (линейчатый спектр). Изучение атомных спектров послужило ключом к познанию строения атомов. линии в спектрах расположены не беспорядочно, а сериями. расстояние между линиями в серии закономерно уменьшается по мере перехода от длинных волн к коротким. *

№ слайда 4 Линейчатые спектры излучения в видимой области: водород, ртуть, неон. Спектр пог
Описание слайда:

Линейчатые спектры излучения в видимой области: водород, ртуть, неон. Спектр поглощения водорода Дискретность, квантованность спектров излучения свидетельствует о дискретности процессов, приводящих к их появлению *

№ слайда 5 *
Описание слайда:

*

№ слайда 6 Швейцарский физик Й.Бальмер в 1885 году установил, что длины волн серии в видимо
Описание слайда:

Швейцарский физик Й.Бальмер в 1885 году установил, что длины волн серии в видимой части спектра водорода могут быть представлены формулой (формула Бальмера): , где 0 = const, n = 3, 4, 5,… R = 1,09·107 м-1 – постоянная Ридберга. В физике постоянной Ридберга называют и другую величину равную R = R ·с. R = 3,29·1015 c-1 или *

№ слайда 7 Дальнейшие исследования показали, что в спектре водорода имеется еще несколько с
Описание слайда:

Дальнейшие исследования показали, что в спектре водорода имеется еще несколько серий: * Серия Лаймана n = 2, 3, 4,… Серия Пашена n = 4, 5, 6,… Серия Брэкета n = 5, 6, 7,… Серия Пфунда n = 6, 7, 8,…

№ слайда 8 Обобщенная формула Й. Бальмера где k = 1, 2, 3,…; n = k + 1, k + 2,…. или *
Описание слайда:

Обобщенная формула Й. Бальмера где k = 1, 2, 3,…; n = k + 1, k + 2,…. или *

№ слайда 9 Атом сложная система, имеющая сложный спектр Видимая область Инфракрасная обл. У
Описание слайда:

Атом сложная система, имеющая сложный спектр Видимая область Инфракрасная обл. Ультрафиолетовая обл. *

№ слайда 10 Существовало много моделей атомов: Модель атома Томсона (1903 г.): сфера, равном
Описание слайда:

Существовало много моделей атомов: Модель атома Томсона (1903 г.): сфера, равномерно заполненная положительным электричеством, внутри которой находятся электроны Модель атома: сфера, в центре которой находилось положительно заряженное ядро, а вокруг него располагались электроны Планетарная модель атома, предложенная Э. Резерфордом *

№ слайда 11 и теории строения атома. В 1899 г. открыл альфа - и бета-лучи. Вместе с Ф. Содди
Описание слайда:

и теории строения атома. В 1899 г. открыл альфа - и бета-лучи. Вместе с Ф. Содди в 1903 г. разработал теорию радиоактивного распада и установил закон радиоактивных превращений. В 1903 г. доказал, что альфа-лучи состоят из положительно заряженных частиц. Предсказал существование трансурановых элементов. В 1908 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Резерфорд Эрнест (1871–1937) – английский физик, основоположник ядерной физики. Его исследования посвящены атомной и ядерной физике, радиоактивности. Своими фундаментальными открытиями в этих областях заложил основы современного учения о радиоактивности *

№ слайда 12 Планетарная модель строения атома Конец ХIХ - начало ХХ века *
Описание слайда:

Планетарная модель строения атома Конец ХIХ - начало ХХ века *

№ слайда 13 7.2. Ядерная модель атома (модель Резерфорда). Скорость - частиц = 107 м/с = 104
Описание слайда:

7.2. Ядерная модель атома (модель Резерфорда). Скорость - частиц = 107 м/с = 104 км/сек. - частица имеет положительный заряд равный +2е. Опыт осуществлялся по схеме *

№ слайда 14 Узкий пучок α-частиц испускался радиоактивным веществом и попадал на фольгу. При
Описание слайда:

Узкий пучок α-частиц испускался радиоактивным веществом и попадал на фольгу. При прохождении через фольгу α-частицы отклонялись на различные углы. Рассеянные частицы ударялись об экран, покрытый ZnS и вызываемые им вспышки света, сцинцилляции, наблюдались в микроскоп. Микроскоп и связанный с ним экран можно было вращать вокруг оси, проходящей через центр фольги. Т.о. можно было всегда измерить угол отклонения. Весь прибор помещался в откачиваемый объем, чтобы устранить рассеяние α-частиц за счет столкновений с молекулами воздуха. *

№ слайда 15 Обнаружилось, что некоторые α-частицы отклонялись на большие углы, до 180º. Резе
Описание слайда:

Обнаружилось, что некоторые α-частицы отклонялись на большие углы, до 180º. Резерфорд понял, что такое отклонение возможно лишь при встрече с положительно заряженной частицей большей массы. Малая вероятность отклонения на большие углы говорила, что эта положительная частица имеет малые размеры, 10–14 м. Электроны, по Резерфорду, движутся вокруг ядра. Оказалось, что радиус ядра R (10 14 ÷ 10 15) м и зависит от числа нуклонов в ядре. *

№ слайда 16 Однако, такая модель была в явном противоречии с классической электродинамикой,
Описание слайда:

Однако, такая модель была в явном противоречии с классической электродинамикой, т.к. электрон, двигаясь по окружности, т.е. с нормальным ускорением, должен был излучать энергию, следовательно, замедлять скорость и упасть на ядро. Таким образом, модель Резерфорда не могла объяснить, почему атом устойчив. *

№ слайда 17 Планетарная модель атома противоречит электродинамике Максвелла *
Описание слайда:

Планетарная модель атома противоречит электродинамике Максвелла *

№ слайда 18 Согласно которой, ускоренно движущийся заряд излучает электромагнитные волны. *
Описание слайда:

Согласно которой, ускоренно движущийся заряд излучает электромагнитные волны. *

№ слайда 19 При движении по окружности имеется центростремительное ускорение. Поэтому электр
Описание слайда:

При движении по окружности имеется центростремительное ускорение. Поэтому электрон должен терять энергию на электромагнитное излучение и падать на ядро. Нестабильный атом?! *

№ слайда 20 Попыткой спасения планетарной модели атома стали постулаты Н. Бора *
Описание слайда:

Попыткой спасения планетарной модели атома стали постулаты Н. Бора *

№ слайда 21 7.3. Элементарная теория Бора. БОР Нильс Хендрик Давид (1885–1962) – Выдающийся
Описание слайда:

7.3. Элементарная теория Бора. БОР Нильс Хендрик Давид (1885–1962) – Выдающийся датский физик-теоретик, один из создателей современной физики. Сформулировал идею о дискретности энергетических состояний атомов, в свете новых идей построил атомную модель, открыв условия устойчивости атомов, и объяснил большой круг явлений. Создал первую квантовую модель атома, основанную на двух постулатах, которые прямо противоречили классическим представлениям и законам. Бор много сделал для развития ядерной физики. Он – автор теории составного ядра, один из создателей капельной модели ядра и теории деления атомного ядра. *

№ слайда 22 Атом следует описывать как «пирамиду» стационарных энергетических состояний. Пре
Описание слайда:

Атом следует описывать как «пирамиду» стационарных энергетических состояний. Пребывая в одном из стационарных состояний, атом не излучает энергию. При переходах между стационарными состояниями атом поглощает или излучает квант энергии. При поглощении энергии атом переходит в более энергетическое состояние. *

№ слайда 23 Еn Em > En Поглощение энергии *
Описание слайда:

Еn Em > En Поглощение энергии *

№ слайда 24 Еn Em > En Излучение энергии *
Описание слайда:

Еn Em > En Излучение энергии *

№ слайда 25 Постулаты Бора Первый постулат (постулат стационарных состояний): электроны движ
Описание слайда:

Постулаты Бора Первый постулат (постулат стационарных состояний): электроны движутся только по определенным (стационарным) орбитам. При этом, даже двигаясь с ускорением, они не излучают энергию. Второй постулат (правило частот): излучение и поглощение энергии в виде кванта h происходит лишь при переходе электрона из одного стационарного состояния в другое. Величина светового кванта равна разности энергий тех стационарных состояний, между которыми совершается скачок электрона . *

№ слайда 26 Правило частот: частота излучаемой линии, равна или *
Описание слайда:

Правило частот: частота излучаемой линии, равна или *

№ слайда 27 Правило квантования орбит: из всех орбит электрона возможны только те, для котор
Описание слайда:

Правило квантования орбит: из всех орбит электрона возможны только те, для которых момент импульса равен целому кратному постоянной Планка meυr = nħ где n = 1, 2, 3,… главное квантовое число. Уравнение движения электрона получим из равенства центробежной силе кулоновской силе: => *

№ слайда 28 Радиус первой орбиты водородного атома называют Боровским радиусом. При n =1, Z
Описание слайда:

Радиус первой орбиты водородного атома называют Боровским радиусом. При n =1, Z = 1 для водорода имеем: = 0,529·10–10 м. Å= *

№ слайда 29 Внутренняя энергия атома слагается из кинетической энергии электрона (ядро непод
Описание слайда:

Внутренняя энергия атома слагается из кинетической энергии электрона (ядро неподвижно) и потенциальной энергией взаимодействия электрона с ядром. Из уравнения движения электрона следует, что – кинетическая энергия равна потенциальной. Для атома водорода *

№ слайда 30 Ясно, видно, что Wn принимает только дискретные значения энергии, т. к. n = 1, 2
Описание слайда:

Ясно, видно, что Wn принимает только дискретные значения энергии, т. к. n = 1, 2, 3…. Схема энергетических уровней определяемых ( ) показана на рисунке *

№ слайда 31 Атом сложная система, имеющая сложный спектр Видимая область Инфракрасная обл. У
Описание слайда:

Атом сложная система, имеющая сложный спектр Видимая область Инфракрасная обл. Ультрафиолетовая обл. *

№ слайда 32 При переходе электрона в атоме водорода из состояния n в состояние k излучается
Описание слайда:

При переходе электрона в атоме водорода из состояния n в состояние k излучается фотон с энергией: и частота излучения, Мы получили обобщенную формулу Бальмера, которая хорошо согласуется с экспериментом, где постоянная Ридберга *

№ слайда 33 Серьезным успехом теории Бора явилось: вычисление постоянной Ридберга для водоро
Описание слайда:

Серьезным успехом теории Бора явилось: вычисление постоянной Ридберга для водородоподобных систем и объяснение структуры их линейчатых спектров. Бору удалось объяснить линии спектра ионизованного гелия. *

№ слайда 34 Бор теоретически вычислил отношение массы протона к массе электрона mp/me = 1847
Описание слайда:

Бор теоретически вычислил отношение массы протона к массе электрона mp/me = 1847, это находится в соответствии с экспериментом. Все это было важным подтверждением основных идей, содержащихся в теории Бора. Теория Бора сыграла огромную роль в создании атомной физики. В период ее развития (1913 – 1925 гг.) были сделаны важные открытия. *

№ слайда 35 Однако наряду с успехами в теории Бора с самого начала обнаружились существенные
Описание слайда:

Однако наряду с успехами в теории Бора с самого начала обнаружились существенные недостатки. Главнейшее – внутренняя противоречивость теории: механическое соединение классической физики с квантовыми постулатами. Теория не могла объяснить вопрос об интенсивностях спектральных линий. Серьезной неудачей являлась абсолютная невозможность применить теорию для объяснения спектров гелия (He) (два электрона на орбите, и уже теория Бора не справляется). *

№ слайда 36 Стало ясно, что теория Бора является лишь переходным этапом на пути создания бол
Описание слайда:

Стало ясно, что теория Бора является лишь переходным этапом на пути создания более общей и правильной теории. Такой теорией и являлась квантовая (волновая) механика. *

№ слайда 37 Дальнейшее развитие квантовой механики привело к отказу от механической картины
Описание слайда:

Дальнейшее развитие квантовой механики привело к отказу от механической картины движения электрона в поле ядра *

№ слайда 38 7.4. Опыт Франка и Герца. Существование дискретных энергетических уровней атома
Описание слайда:

7.4. Опыт Франка и Герца. Существование дискретных энергетических уровней атома подтверждается опытом Франка и Герца. Немецкие ученые Джеймс Франк и Густав Герц, за экспериментальные исследования дискретности энергетического уровня получили Нобелевскую премию в 1925 г. *

№ слайда 39 В трубке, заполненной парами ртути при давлении р 1 мм рт.ст., три электрода, ка
Описание слайда:

В трубке, заполненной парами ртути при давлении р 1 мм рт.ст., три электрода, катод – сетка – анод. *

№ слайда 40 Электроны ускорялись разностью потенциалов U между катодом и сеткой. Эту разност
Описание слайда:

Электроны ускорялись разностью потенциалов U между катодом и сеткой. Эту разность потенциалов можно было изменять с помощью потенциометра П. Между сеткой и анодом тормозящее поле ( 0,5В). Определялась зависимость тока через гальванометр (Г) от разности потенциалов между катодом и сеткой (U). Они получили такую зависимость: *

№ слайда 41 U = 4,86 – соответствует 1-му потенциалу возбуждения *
Описание слайда:

U = 4,86 – соответствует 1-му потенциалу возбуждения *

№ слайда 42 Согласно Боровский теории: каждый из атомов ртути может получить лишь вполне опр
Описание слайда:

Согласно Боровский теории: 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. *

№ слайда 43 Из опыта следует, что при увеличении ускоряющего потенциала вплоть до 4,86 В ано
Описание слайда:

Из опыта следует, что при увеличении ускоряющего потенциала вплоть до 4,86 В анодный ток возрастает монотонно, его значение проходит через максимум (4,86 В), затем резко уменьшается и возрастает вновь. Дальнейшие максимумы наблюдаются при 2·4.86 B и 3·4.86 B. Ближайшим к основному, невозбужденному состоянию атома ртути является возбужденное состояние, отстоящее по шкале энергий на 4,86 В. *

№ слайда 44 Пока разность потенциалов между катодом и сеткой меньше 4,86 В, электроны, встре
Описание слайда:

Пока разность потенциалов между катодом и сеткой меньше 4,86 В, электроны, встречая на своем пути атомы ртути, испытывают с ними только упругие соударения. При eφ = 4,86 эВ энергия электрона становится достаточной, чтобы вызвать неупругий удар, при котором электрон отдает атому ртути всю кинетическую энергию, возбуждая переход одного из электронов атома из нормального состояния в возбужденное. *

№ слайда 45 Электроны, потерявшие свою кинетическую энергию уже не смогут преодолеть тормозя
Описание слайда:

Электроны, потерявшие свою кинетическую энергию уже не смогут преодолеть тормозящий потенциал и достигнуть анода. Этим и объясняется резкое падение анодного тока при eφ = 4,86 эВ. При значениях энергии, кратных 4,86, электроны могут испытывать с атомами ртути 2, 3, … неупругих соударения, потеряв при этом полностью свою энергию и не достигнуть анода, т.е. должно наблюдаться резкое падение анодного тока. Что действительно наблюдалось на опыте. *

№ слайда 46 Таким образом, опыт показал, что электроны передают свою энергию атомам ртути по
Описание слайда:

Таким образом, 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. *

№ слайда 47 Атомы ртути, получившие при соударении с электронами энергию , переходят в возбу
Описание слайда:

Атомы ртути, получившие при соударении с электронами энергию , переходят в возбужденное состояние и должны вернуться в основное, излучая при этом, согласно второму постулату Бора, квант света с частотой По известному значению Е = 4,86 В можно вычислить длину волны светового кванта *

№ слайда 48 Таким образом, если теория верна, то атомы ртути, бомбардируемые электронами с э
Описание слайда:

Таким образом, если теория верна, то атомы ртути, бомбардируемые электронами с энергией 4,86 эВ, должны являться источником ультрафиолетового излучения с ≈ 255 нм, что действительно обнаруживает одну ультрафиолетовую линию с ≈ 255 нм. Таким образом, опыты Франка и Герца экспериментально подтвердили не только первый, но и второй постулат Бора. Эти опыты сыграли огромное значение в развитии атомной физики. *

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru