Презентация, доклад по физике для 11 класса по теме Атомная физика

г. Дж.Томсоном. Изучая катодные лучи, он экспериментально доказал, что они являются отрицательно заряженными частицами - электронами. Томсон предположил, что нейтральный атом состоит из положительного электрического заряда, равномерно распределенного по сферическому объему, и включенных в него, как изюм в кекс, отрицательно заряженных электронов.

физиком Э.Резерфордом.
Резерфорд использовал для этой цели поток быстрых положительно заряженных α-частиц, испускаемых некоторыми радиоактивными веществами (например полонием). Эти частицы имеют заряд +2е, массу 8000 те и большую скорость (20 000 км/с, или 1/15 скорости света).
Источник α-частиц помещался внутри свинцовой полости с узким каналом, так что все α-частицы, кроме тех, которые поглощались свинцом, двигались по нему.

отклоняется от первоначального направления;
другая часть не испытывает никаких отклонений;
третья часть отражается от фольги назад.
Прошедшие через фольгу или отразившиеся от нее α-частицы вызывали вспышки на экране. Вся установка находилась в вакууме и позволяла наблюдать α-частицы, рассеянные под углами до 150°.

атома в виде миниатюрной Солнечной системы. Согласно этой модели:
в центре атома находится положительное ядро;
в атомном ядре сосредоточены весь положительный заряд и почти вся масса атома (99,4%);
размеры ядра (10~15 м) малы по сравнению с размерами атома (10-10м);
вокруг массивного ядра по замкнутым орбитам движутся легкие электроны, общий отрицательный заряд которых равен положительному заряду ядра.

отклонялась) пролетала недалеко от ядра;
вторая часть частиц (которая не испытывала отклонений) пролетала далеко от ядра;
третья часть частиц (которая отражалась) попадала точно в ядро.

классической механики и электродинамики.
Движение электрона по орбите, как и всякое криволинейное движение, есть движение с ускорением. Согласно законам классической электродинамики всякое ускоренное движение заряда должно сопровождаться излучением электромагнитных волн. Следовательно, ускоренный электрон должен непрерывно излучать энергию. Но уменьшение энергии приводит к уменьшению радиуса орбиты - электрон двигаться по спирали, непрерывно приближаясь к ядру, и в конце концов должен упасть на него. Итак, получается, что атом неустойчив.
По законам классической электродинамики, электрон, приближаясь к ядру, должен двигаться все быстрее, излучая все более короткие электромагнитные волны, поэтому спектр излучения атома должен быть сплошным. На самом деле он линейчатый.

Резерфордом ядерная модель атома не соответствует действительности;
законы классической физики имеют ограниченную область действия.
Однако все новые опыты подтверждали правильность ядерной мо­дели атома, поэтому ученым пришлось признать ограниченность применения законов классической физики.
Первым решился на это признание выдающийся физик XX в. датский ученый Нильс Бор. В 1913 г. он, основываясь на разрозненных экспериментальных фактах, с помощью гениальной интуиции сформулировал в виде постулатов основные положения новой теории.

квантовых) состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия; в стационарном состоянии атом не излучает.
Стационарным состояниям атома соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны. При движении по этим стационарным орбитам электроны, несмотря на то, что они движутся ускоренно, не излучают электромагнитные волны.
Iпостулат Бора - это отказ от выводов классической электродинамики о том, что ускоренно движущийся заряд всегда излучает электро­магнитные волны.

или поглощается один фотон.
Атом излучает один квант электромагнитной энергии при переходе электрона с более удаленной стационарной орбиты на менее удаленную.
Атом поглощает один квант электромагнитной энергии при переходе электрона с менее удаленной орбиты на более удаленную.
Энергия кванта равна разности энергий в двух его стационарных состояниях:
где k и п - номера стационарных состояний, или главные квантовые числа.
Если Ek > Еп, происходит излучение фотона, а если Ek < Еп - по­глощение фотона.

п = 1 получается серия линий, расположенных в ультрафиолето­вой части спектра (серия Лаймана).
При п = 2 наблюдается серия Бальмера, расположенная в видимой части спектра.
При п = 3 наблюдается серия Пашена, расположенная в инфракрасной части спектра. Подобные серии существуют и для последующих значений п.

атома в магнитном поле;
в целом теория не смогла описать атом гелия и атомы других веществ;
теория показала необходимость отказа от классических представлений при объяснении явлений в микромире. В частности, представление об определенных орбитах, по которым движется электрон в атоме Бора, оказалось условным. На самом деле, с точки зрения квантовой тео­рии, движение электрона в атоме не имеет ничего общего с движением планет.