Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора Физика 11 класс презентация

Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора Физика 11 класс

Лавуазье (Lavoisier) Антуан Лоран (26.VIII.1743–8.V.1794) Французский химик. Один из основоположников классической химии. Ввел в химию строгие количественные методы исследования. Положил начало опровержению (1774) теории флогистона. Получил (1774) кислород. Доказал (1775–77) сложный состав атмосферного воздуха, содержащего кислород и «удушливый воздух» (азот). Доказал сложный состав воды, установив, что она состоит из кислорода и водорода. Вместе с К. Л. Бертолле, Л. Б. Гитоном де Морво и А. Ф. Фуркруа разработал принципы новой химической номенклатуры. Заложил основы органического анализа. Впервые высказал мысль о том, что уксусная кислота образуется в результате окисления винного спирта кислородом воздуха. Совместно с П. Лапласом измерил термические константы ряда веществ и теплотворную способность различных видов топлива. Доказал, что процесс дыхания подобен горению и что образование углекислого газа при дыхании является главным источником теплоты в живом организме.

Фарадей (Faraday) Майкл Фарадей (Faraday) Майкл (22.IX.1791–25.VIII.1867) Английский физик и химик. Один из основателей количественной электрохимии. Впервые получил (1823) в жидком состоянии хлор, затем сероводород, диоксид углерода, аммиак и диоксид азота. Открыл (1825) бензол, изучил его физические и некоторые химические свойства. Положил начало (1826) исследованиям натурального каучука. Показал возможность фотохимического хлорирования этилена за 15 лет до осуществленного Ж. Б. А. Дюма открытия реакции металепсии. Один из пионеров исследования каталитических реакций. Работал над улучшением качества оптического стекла (1824–1830). Получил тяжелое свинцовое стекло, с помощью которого открыл явление магнитного вращения плоскости поляризации. Установил (1833–1836) количественные законы электролиза. Ввел понятие диэлектрической проницаемости. Имя Фарадея вошло в систему электрических единиц в качестве единицы электрической емкости.

 Менделеев Дмитрий Иванович (8.II.1834–2.II.1907 Русский ученый-энциклопедист. Ранние научные работы посвящены изучению изоморфизма и удельным объемам (1854–56). Открыл (1860) «температуру абсолютного кипения жидкостей». Автор фундаментального труда «Основы химии», выдержавшего при жизни Д. И. Менделеева восемь изданий. В ходе работ над первым изданием пришел к идее о периодической зависимости свойств химических элементов от их атомных весов. В 1869–1871 изложил основы учения о периодичности, открыл периодический закон и разработал периодическую систему химических элементов. На основе системы впервые предсказал (1870) существование и свойства нескольких не открытых еще элементов, в том числе «экаалюминия» – галлия (открыт в 1875), «экабора» – скандия (1879), «экасилиция» – германия (1886). Осуществил фундаментальный цикл работ по изучению растворов, разработав гидратную теорию растворов. Создал (1873) новую метрическую систему измерения температуры. Нашел (1874) общее уравнение состояния идеального газа, обобщив уравнение Клапейрона (уравнение Клапейрона–Менделеева).

Бальмер (Balmer) Иоганн Якоб (1825–1898) Швейцарский физик и математик. Родился в Лозанне. Учился в Базеле, Карлсруэ, Берлине. В 1849 получил степень доктора в Базельском университете. С 1859 преподавал в средней школе и в 1865–90 – в Базельском университете. Физические работы в области спектроскопии. Обнаружил закономерность в спектральных линиях атома водорода, показав в 1885, что длины волн линий видимой части спектра атома водорода связаны между собой простой зависимостью (формула Бальмера), которая дает возможность определить длины волн всех линий этой водородной серии (серия Бальмера). Это открытие послужило толчком для обнаружения других серий в спектре атома водорода – серий Лаймана, Пашена, Брэкетта и Пфунда. Был пионером в изучении структуры атома.

Беккерель (Becquerel) Антуан Анри Беккерель (Becquerel) Антуан Анри (15.XII.1852–25.VIII.1908) Французский физик. Основные работы посвящены изучению явлений люминесценции и радиоактивности. Открыл (1896) и изучил явление самопроизвольного излучения солями урана и металлическим ураном лучей особой природы, названное М. Кюри в 1898 радиоактивностью. В честь Беккереля названа единица измерения активности радиоактивных изотопов.

Склодовская-Кюри (Sklodowska-Curie) Мария (7.XI.1867–4.VII.1934) Химик и физик. Является одним из основоположников учения о радиоактивности. Совместно с П. Кюри открыла (1898) химические элементы полоний и радий. Впервые употребила термин «радиоактивность». Получила (1902) вместе с П. Кюри 0,1 г соли радия и определила его атомный вес. Совместно с А. Л. Дебьеном получила (1910) радий в металлическом виде. Они же изготовили (1911) первый эталон радия. Нобелевская премия по физике (1903, совместно с П. Кюри). Нобелевская премия по химии (1911).

Кюри (Curie) Пьер Кюри (Curie) Пьер (15.V.1859–19.IV.1906) Французский физик и химик. Один из основателей учения о радиоактивности. Научные работы посвящены также исследованию кристаллических тел, магнетизму. Изучал (до 1896) парамагнитные и диамагнитные тела и установил (1895) закон, согласно которому сущестует обратная пропорциональность между магнитной восприимчивастью парамагнетиков и абсолютной температурой (закон Кюри). Обнаружил, что для железа существует особая температура, выше которой исчезают его ферромагнитные свойства (точка Кюри). Совместно с женой М. Склодовской-Кюри открыл (1898) полоний и радий. Одним из первых использовал понятие «период полураспада». Предложил (1904) идею метода определения абсолютного возраста ураносодержащих минералов. Нобелевская премия по физике (1903, совместно с М. Склодовской-Кюри).

Резерфорд (Rutherford) Эрнст (30.VIII.1871–19.X.1937) Английский физик. Один из основателей учения о радиоактивности, ядерной физики и представлений о строении атомов. Совместно с Ф. Содди дал четкую формулировку (1903) закона радиоактивных превращений, выразив его в математической форме, и ввел понятие «период полураспада». Изучил рассеяние α-частиц атомами различных элементов и предложил (1911) планетарную (ядерную) модель атома. Бомбардировал (1919) α-частицами атомы азота, осуществив первое искусственное превращение элементов (азота в кислород). Предложил называть ядро атома водорода протоном. Нобелевская премия по физике (1908).

 Томсон (Thomson) Джозеф Джон (18.XII.1856–30.VIII.1940) Английский физик, член Лондонского королевского общества (с 1884, в 1915–20 – президент). В 1884–19 профессор Кембриджского университета и руководитель Кавендишской лаборатории; одновременно в 1905–18 профессор Королевского института в Лондоне. Ранние работы Томсона посвящены вычислению электромагнитного поля движущегося заряженного шара, теории вихрей, прецизионному измерению отношения абсолютных электрических единиц к электромагнитным. Занимаясь изучением газового разряда, Томсон совместно с сотрудниками выполнил серию классических работ, приведших к открытию электрона (впервые измерил отношение заряда электрона к массе, 1897; Нобелевская премия, 1906). Томсон дал объяснение непрерывного спектра рентгеновского излучения, установил природу положительных ионов, предложил первую модель строения атома. В 1911 Томсон разработал так называемый метод парабол для измерения отношения заряда частицы к ее массе, который сыграл большую роль в исследовании изотопов. Большое значение имела научно-организационная деятельность Томсона. Возглавляемая им Кавендишская лаборатория превратилась в ведущий научно-исследовательский физический центр, в котором под его руководством работали крупнейшие английские физики (Э. Резерфорд, Ч. Вильсон, Ф. У. Астон, У. Ричардсон и др.). Будучи убежденным сторонником классической физики, Томсон придерживался гипотезы эфира.

Открытие радиоактивности

Катодные лучи

Х – лучи

Модели строения атомов

Модель Томсона Дж. Томсон в 1898 году предложил модель атома в виде положительно заряженного шара радиусом 10-10м, в котором плавают электроны, нейтрализующие положительный заряд.

Опыт Резерфорда

Рассеивание α - частиц

Схема опыта Резерфорда K – свинцовый контейнер с радиоактивным веществом Ф – золотая фольга Э – экран, покрытый сернистым цинком M – микроскоп

Рассеяние α-частицы в атоме Томсона и в атоме Резерфорда

Планетарная модель атома Резерфорда.

Модели атомов водорода Водород (H) Дейтерий (D) Тритий (T)

По законам классической электродинамики движущийся с ускорением заряд должен излучать электромагнитные волны, уносящие энергию. За короткое время (порядка 10–8 с) все электроны в атоме Резерфорда должны растратить всю свою энергию и упасть на ядро. По законам классической электродинамики движущийся с ускорением заряд должен излучать электромагнитные волны, уносящие энергию. За короткое время (порядка 10–8 с) все электроны в атоме Резерфорда должны растратить всю свою энергию и упасть на ядро. То, что этого не происходит в устойчивых состояниях атома, показывает, что внутренние процессы в атоме не подчиняются классическим законам.

I ПОСТУЛАТ БОРА Атомная система может находится только в особых стационарных квантовых состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия En. В стационарных состояниях атом не излучает.

II ПОСТУЛАТ БОРА При переходе атома из стационарного состояния с большей энергией En в стационарное состояние с меньшей энергией Em излучается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний:

II ПОСТУЛАТ БОРА При переходе атома из стационарного состояния с меньшей энергией En в стационарное состояние с большей энергией Em поглощается квант, энергия которого равна разности энергий стационарных состояний:

Энергетические диаграммы

Правило квантования Бора В стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой орбите, должен иметь дискретные, квантованные значения момента импульса

Серии излучения атома водорода

Домашнее задание