ChemStudy

При переходе электрона с более отдалённой от ядра орбиты на орбиту, более близкую к ядру, энергия излучения изменяется не непрерывно, а порциями — квантами. Величина кванта энергии связана с частотой излучения n или длиной волны l соотношением

E = E2 – E1 = hn = h·c/l

где E1 и E2 — энергия атома в состояниях 1 и 2; h — постоянная Планка, равная 6,625·1034 Дж/с; c — скорость света, равная 2,998·108 м/с.

В классической механике вращение тела вокруг центра определяется моментом количества движения m·v·r, где m — масса тела; v — скорость его движения; r — радиус окружности, по которому оно вращается. По Бору момент количества движения электрона в атоме водорода может быть равен только целому числу квантов действия n·h/2pð, где n — натуральное число; h — постоянная Планка, поэтому

m·u·r = n·h/2p (1)

Принимая во внимание равенство центробежной силы (f1 = m·u2/r) центростремительной силе (f1 = e2/r2), действующих в системе ядро атома водорода – электрон, получаем:

m·u2/r = e2/r2 (2)

Cочетая уравнения (1) и (2), находим:

r = h2n2/4p2·m·e2 и u = 2pe2/hn

Полученные уравнения позволяют рассчитать радиусы разрешённых орбит в атоме водорода и скорости движения по ним электрона. Например, для основного состояния атома водорода (n = 1):

r = (6,625·10-27)2/4·(3,14)2·9,1·10-26·(4,8·10-10)2 = 0,053 нм

u = 2·3,14·(4,8·10-10)2/6,625·1·10-27 = 2200 км/с.

Радиус следующей орбиты (n = 2) равен 0,212 нм, а скорость движения электрона на этой орбите составляет 1/2 его скорости на первой орбите, т. е. примерно 1100 км/с. Это очень высокая скорость (для сравнения можно указать, что скорость космического корабля "Восток" составляла около 8 км/с).

Теория Бора находилась в резком противоречии с положениями классической механики, которая допускает вращение электрона по любой орбите и считает невозможным движение заряженной частицы по круговой орбите без излучения энергии. Однако рассчитанные Бором атомные спектры хорошо совпадали со спектрами, полученными экспериментально. Так, в атомном спектре водорода линии в ультрафиолетовой части оказались связанными с переходами электрона с более удалённых разрешённых орбит на ближайшую к ядру. Линии в видимой части спектра (см. рис. 5) соответствовали переходам электрона с третьей (Ha), четвёртой (Hb) и пятой (Hg) орбит на вторую. В инфракрасной области спектра водорода линии связаны с переходами электрона с более удалённых разрешённых орбит на третью и т. д.

УОТСОН Джеймс Дьюи (р . 1928), американский биохимик, иностранный член РАН (1991; иностранный член АН СССР с 1988). В 1953 совместно с Ф. Криком создал модель пространственной структуры ДНК (двойную спираль), что позволило объяснить многие ее свойства и биологические функции. Нобелевская премия (1962, совместно с Ф. Криком и М. Уилкинсом).

НЕЙГАУЗ Станислав Генрихович (1927-80) , российский пианист, педагог, народный артист России (1978). Выступал как солист и ансамблист, в т. ч. в фортепианном дуэте с отцом - Г. Г. Нейгаузом. Профессор Московской консерватории (с 1975).

ГАВАНА (La Habana) , столица Кубы, административный центр пров. Гавана. Имеет статус самостоятельной провинции. Город Гавана (Ciudad de la Habana). 2,1 млн. жителей (1989). Главный порт страны (св. 3/5 импорта, ок. 1/4 экспорта). Международный аэропорт Хосе Марти. Металлургический комбинат, машиностроение, нефтеперерабатывающая, химическая, фармацевтическая, пищевкусовая, текстильная, кожевенно-обувная, полиграфическая промышленность. Университет. Академия наук. Гавана основана в 1515. С кон. 16 в. административный центр испанской колонии на о. Куба. В 1762-63 оккупирована Великобританией, во время испано-американской войны 1898 - США. С 1902 столица Республики Куба. Национальный музей, Дом-музей Э. Хемингуэя и др. Архитектурные памятники 16-18 вв., в т. ч. кафедральная площадь с собором 18 в.