Установите последовательность развития представлений о строении атома. К каждому элементу из первого столбца подберите соответствующий элемент.

«Булка с изюмом»
Планетарная модель
Орбитальная модель
Волновая модель
Квантово-механическая модель
Ядерная модель

Установите последовательность развития представлений о строении атома. К каждому элементу из первого столбца подберите соответствующий элемент. Элементы могут повторяться.

Задание

Модель атома, предложенная Эрнестом Резерфордом Нильсом Бором, не позволила объяснить его устойчивость. Ускоренное движение электрона, согласно теории Максвелла, сопровождается поглощением энергии электромагнитным излучением , поэтому энергия электрона уменьшается увеличивается, и он движется по спирали, приближаясь к ядру. Казалось бы, электрон должен упасть на ядро, так как при движении по спирали уменьшается увеличивается энергия электрона. В действительности атомы являются устойчивыми системами. Выход из затруднительного положения в теории атома был найден в 1913 г. Эрнестом Резерфордом Нильсом Бором на пути дальнейшего развития квантовых представлений о процессах в природе.

Из опытов Резерфорда следует планетарная модель атома. В центре атома расположено положительно заряженное ядро, вокруг которого (подобно планетам, обращающимся вокруг Солнца) вращаются под действием кулоновских сил притяжения отрицательно заряженные электроны. Атом электронейтрален: заряд ядра равен суммарному заряду электронов. Размер атома определяется радиусом орбиты валентного электрона.

Планетарная модель атома, обоснованная опытами Резерфорда, не позволяет объяснить устойчивость атомов. Электроны, вращающиеся вокруг ядра, обладают центростремительным ускорением, а ускоренно движущийся заряд излучает электромагнитные волны. Теряя энергию на излучение, электроны должны упасть на ядро.

Нильс Бор преодолел кризис в теории атома в 1913 г.

Квантовые числа

https://www.youtube.com/watch?v=HX6HZYgUheo

Задание

Сопоставьте квантовое число и его определение.

Номера стационарных орбит электрона в атоме характеризуют величину энергии электрона
Описывает степень вытянутости орбиты электрона, определяет форму электронного облака
Характеризует угол наклона орбиты электрона в магнитном поле
Характеризует вращение электрона вокруг собственной оси

Будущий ученый появился на свет 7 октября 1885 года в Копенгагене в семье профессора физиологии.

Сначала мальчик обучался в Гаммельхольмской школе, преуспевая по всем предметам. Единственное, что ему давалось с трудом, так это сочинение. В 1903 году он стал студентом университета в Копенгагене, где изучал физику, астрономию, математику и химию.

В 21 год Бор написал первую научную работу, доклад под названием «Определение поверхностного натяжения воды методом колебания струи». За этот труд в 1906 году он получил золотую медаль Датского королевского общества. А через год учеба в университете закончилась.

В 1908–1911 гг. Нильс Бор пишет магистерскую диссертацию, посвятив ее тепло- и электропроводности металлов, а также их магнитным и электрическим свойствам. Успешно ее защитив, будущий ученый принимается за написание докторской диссертации на тему «Анализ электронной теории металлов». Защита проекта прошла 13 мая 1911 года. По итогам ее Бор получил стипендию от фонда Карлсберга для стажировки в Кембридже под руководством физика Томсона. Но работа не заладилась: у Бора и Томсона были разные представления об атомах.

Нильс переезжает в 1912 году в Манчестер, дабы сотрудничать с Эрнестом Резерфордом, который в 1911 году открыл ядро в атоме.

В 1913 году Бор предлагает свою модель атома: он объединил модель, созданную Резерфордом, с планковской идеей квантов. Таким образом, ученый заложил фундамент квантовой теории строения атомов.

Возвратившись домой, Бор продолжает преподавать в университете. В 1913 году он публикует статью под названием «О строении атомов и молекул». Спустя год получает приглашение на чтение лекций по математической физике в Манчестерском университете. В 1916 году возглавляет в Копенгагенском университете кафедру теоретической физики.

При содействии ученого был открыт Институт теоретической физики, а в 1917 году его принимают в Датское королевское общество. В 1922 году Нильс Бор становится лауреатом Нобелевской премии «за заслуги в изучении строения атома».

Спустя 5 лет ученый сформулировал важнейший принцип квантовой механики – принцип дополнительности. А в 1930 году Бор переориентировался в сфере своих исследований: он занялся ядерной физикой, переориентировав институт, в котором работал, на данную тематику.

В 1936 году ученый описывает процессы протекания ядерных реакций. В 1939 году Датское королевское общество избрало его своим президентом. Как только в Германии к власти пришли нацисты, Бор начал помогать немецким ученым, перебравшимся в Копенгаген. Он выступал против нацизма, называя его заболеванием, от которого нужно поскорее избавиться. Даже когда ему предложили участвовать в атомном проекте в сотрудничестве с нацистами за огромные деньги, Бор наотрез отказался.

Ученый переехал в США, где начал работу над созданием атомной бомбы. Но в 1944 году он понял, настолько это опасное изобретение, и начал выступать с призывами запретить атомное оружие и установить над ним международный контроль.
Скончался Нильс Бор 18 ноября 1962 года от сердечного приступа.

https://resh.edu.ru/subject/lesson/5908/start/197851/

Первый постулат Бора: в устойчивом атоме электрон может двигаться лишь по особым, стационарным орбитам, не излучая при этом электромагнитной энергии.

Второй постулат Бора: излучение света атомом происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией E_k в стационарное состояние с меньшей энергией E_n.

Задача

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какой из четырёх переходов связан с поглощением света наибольшей длины волны, а какой с излучением света наибольшей длины волны?

Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДЫ
1
2
3
4






А) поглощение света наибольшей длины волны
1 2 3 4

Б) излучение света наибольшей длины волны
1 2 3 4

Принцип дополнительности – это методологический и эвристический принцип современной науки. Принцип был предложен Нильсом Бором в 1927 г. для квантовой механики: для полного описания квантово-механических объектов нужны два взаимоисключающих («дополнительных») класса понятий, каждый из которых применим в особых условиях, а их совокупность необходима для воспроизведения целостности этих объектов.

Примеры

Частица-волна – две дополнительные стороны единой сущности. Нельзя подчеркивать одну из этих сторон в ущерб другой. Квантовая механика осуществляет синтез этих понятий, поскольку она позволяет предсказать исход любого опыта, в котором проявляются как корпускулярные, так и волновые свойства частиц.

Принцип неопределенности Гейзенберга – в классической механике всякая частица движется по определённой траектории, так что в любой момент времени точно фиксированы её координата и импульс. Зная начальную координату и скорость (импульс) частицы, можно с помощью законов динамики Ньютона найти её положение и скорость (импульс) в произвольный момент времени. Однако в микромире понятие определённой траектории теряет смысл. Зная начальное состояние электрона, невозможно однозначно предсказать его будущее движение. Корпускулярно-волновой дуализм частиц означает, что корпускулярные и волновые свойства частиц неразделимы. Координата частицы характеризует ее корпускулярные свойства, длина волны де Бройля и связанный с ней импульс характеризуют волновые свойства частицы.

Выберите все верные утверждения. Одновременно точное определение положения и импульса частицы невозможно.

Одновременно точное измерение времени и энергии частицы невозможно.

Возможно непосредственное наблюдение поведения микрочастицы.

Волновые свойства частиц не являются их коллективной характеристикой, а присущи каждой частице в отдельности.


Нильс Бор https://www.youtube.com/watch?v=RMdHaxQorfg

Посмотрите видео. Выберите верные утверждения. Нильс Бор создал первую квантовую теорию атома, участвовал в разработке основ квантовой механики.

Бор объединил созданную Томпсоном модель с планковской идеей квантов.

На основе своей модели атома Бор дал объяснение периодической системы Менделеева.

Теория атома впервые объяснила его особую устойчивость, сохранение атомом при сравнительно слабых столкновениях своей структуры и характера спектра.

Нильс Бор внес значительный вклад в развитие теории атомного ядра.