Атом АтомСтраница 14
3. Поглощение и излучение атомом энергии имеет место только при п е р е с к о к е электрона с одной орбиты на другую. При этом разность энергий начального (Ео) и конечного (Ек) состояний воспринимается или отдается в виде кванта лучистой энергии (фотона), отвечающего излучению с частотой колебаний, определяемой рис. 111-22. Возможные соотношением hn = Eо - Eк.
Изложенные представления позволили вычислить радиусы различных «дозволенных» квантовыми условиями орбит электрона в атоме водорода. Оказалось, что они относятся друг к другу как 12:22:32:42: .:n2. Величина n была названа г л а в н ы м к в а н т о в ы м ч и с л о м. Как видно из приведенного выше, n может принимать различные значения, соответствующие натуральному ряду целых чисел.
Радиус ближайшей к ядру орбиты (n = 1) оказался для водорода равным 53 пм. Электрон вращается по ней со скоростью около 2200 км/с (средняя скорость вращения Земли вокруг Солнца составляет 30 км/с). На рис. III-22 дана схема возможных для атома водорода орбит, причем приведены лишь первые четыре. Скорость вращения электрона на второй из них вдвое меньше, чем на второй из них вдвое меньше,чем на первой, на третьей — втрое меньше и т. д.
Рис. III-22. Возможные электронные орбиты атома водорода по Бору
Рис. III-23. Схема происхождения водородного спектра
Работа, которую необходимо затратить для вырывания электрона водородного атома с той или иной орбиты, обратно пропорциональна квадрату ее главного квантового числа. Поэтому, например, вырвать электрон с третьей орбиты в девять раз легче, чем с первой.
Вычисленные частоты излучений, возникающих при перескоках электрона с одних орбит на другие, оказались совпадающими с частотами линий наблюдаемого на опыте водородного спектра. Как видно из рис. III-23, перескокам с различных более удаленных от ядра орбит на отвечающую n = 1 соответствуют линии серии, лежащей в ультрафиолетовой области, перескокам на орбиту с n = 2— линии серии Бальмера (рис. III-21), а перескокам на орбиты с n = 3, 4 и 5 — линии трех серий, лежащих в инфракрасной области. Две последние серии были обнаружены экспериментально уже после разработки теории водородного атома и именно на основе ее предсказаний.
5-6
Если сообщить водородному атому достаточную энергию, то происходит его ионизация — распад на электрон и протон. Энергия, которую нужно для этого затратить, отвечает n = ¥ (рис. III -24) и называется энергией ионизации (I). Она определена из спектра и для нормального состояния атома водорода составляет 1311 кДж на моль.
ЯМАЛО-НЕНЕЦКИЙ АВТОНОМНЫЙ ОКРУГ , в Российской Федерации, Тюменская обл. Образован 10.12.1930. 750,3 тыс. км2, включая острова в Карском м. - Белый, Олений, Шокальского и др. Население 465 тыс. человек (1993), городское 83%; русские, ненцы, ханты, коми и др. 6 городов, 9 поселков городского типа. Центр - Салехард. Расположен на Западно-Сибирской равнине, в нижнем течении Оби; выдается на севере п-овами Гыданский и Ямал. Средние температуры января от -22 до -26 °С, июля 4-14 °С. Осадков 200-400 мм в год. Главная отрасль хозяйства - добыча газа (месторождения: Уренгойское, Медвежье, Ямбургское и др.) и нефти (месторождения Холмогорское и др.). Предприятия рыбной, лесной и деревообрабатывающей промышленности; оленеводство, звероводство, пушной промысел. Судоходство по рекам Обь, Надым, Пур, Таз и Северному морскому пути. Трубопроводный транспорт (газопроводы в европейскую часть России). В отдаленных районах велика роль оленьего транспорта.
ЦЕФЕЙ (лат . Cepheus), околополюсное созвездие Северного полушария, частично расположенное в Млечном Пути. В Цефее находится источник рентгеновского излучения Сер Х-1 - остаток сверхновой звезды. С территории России созвездие видно круглый год.
НЕМЕЦКИЙ ТЕАТР , драматический. Открыт в 1883 в Берлине. В 1905-33 (с перерывами) театр возглавлял М. Рейнхардт. Главные режиссеры: В. Лангхофф (1946-63), Г. Вольфрам (1972-82), Д. Манн (с 1984-90), Т. Лангхофф (с 1990). В репертуаре пьесы Ф. Шиллера, Г. фон Клейста, Г. Гауптмана, Л. Н. Толстого и др.