Полуклассическая теория Бора[]
Разработана Нильсом Бором в 1913 г. и представляет собой первую квантовую теорию атома водорода, позволившую объяснить дискретность уровней энергии и вывести формулу для частот спектральных линий.
Основана на двух постулатах Бора:
- Существуют стационарные состояния атома, в которых он не излучает и не поглащает энергию.
- Излучение и поглащение энергии атомом происходит при скачкообразном переходе из одного стационарного состояния в другое, при этом имеют место два соотношения:
1.
где - излучённая (поглощённая) энергия, - номера квантовых состояний.
2. Правило квантования момента импульса:
Далее исходя из соображений классической физики о круговом движении электрона вокруг неподвижного ядра по стационарной орбите под действием кулоновской силы притяжения, Бором были получены выражения для радиусов стационарных орбит и энергии электрона на этих орбитах:
м - боровский радиус.
эВ - энергетическая постоянная Ридберга.
Достоинства теории Бора[]
- Объяснила дискретность энергетических состояний водородоподобных атомов.
- Теория Бора подошла к объяснению внутриатомных процессов с принципиально новых позиций, стала первой полуквантовой теорией атома.
- Эвристическое значение теории Бора состоит в смелом предположении о существовании стационарных состояний и скачкообразных переходов между ними. Эти положения позднее были распространены и на другие микросистемы.
Недостатки теории Бора[]
- Не смогла объяснить интенсивность спектральных линий.
- Справедлива только для водородоподобных атомов и не работает для атомов, следующих за ним в таблице Менделеева.
- Теория Бора логически противоречива: не является ни классической, ни квантовой. В системе двух уравнений, лежащих в её основе, одно - уравнение движения электрона - классическое, другое - уравнение квантования орбит - квантовое.
Теория Бора являлась недостаточно последовательной и общей. Поэтому она в дальнейшем была заменена современной квантовой механикой, основанной на более общих и непротиворечивых исходных положениях. Сейчас известно, что постулаты Бора являются следствиями более общих квантовых законов. Но правила квантования типа широко используются и в наши дни как приближенные соотношения: их точность часто бывает очень высокой.