Строение атома, опыты Резерфорда, постулаты Бора, спектры испускания и поглощения: ЕГЭ по физике

Тема охватывает экспериментальные основы ядерной модели атома (опыты Резерфорда), квантовые постулаты Бора, объяснение линейчатых спектров испускания и поглощения, а также строение атома и энергетические уровни. На экзамене проверяется понимание планетарной модели, условий устойчивости атома…

Что нужно знать

• Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц на золотой фольге показали, что атом имеет ядро малых размеров, несущее положительный заряд и почти всю массу атома.
• Планетарная модель атома: электроны движутся вокруг ядра по круговым орбитам, подобно планетам. Однако классическая электродинамика предсказывает излучение и падение электрона на ядро, что противоречит устойчивости…
• Постулаты Бора: 1) атом существует только в стационарных состояниях с дискретными энергиями, в которых не излучает; 2) излучение или поглощение кванта происходит при переходе между стационарными состояниями: hν = |E_m −…
• Правило квантования орбит (для водородоподобных систем): момент импульса электрона принимает дискретные значения L = nħ, где n = 1, 2, 3…
• Энергия электрона в атоме водорода квантуется: E_n = −13,6 эВ / n² (для основного состояния n=1 энергия −13,6 эВ).
• Спектры испускания — линейчатые, возникают при переходе атома из возбуждённого состояния в состояние с меньшей энергией; спектры поглощения — при переходе из основного состояния в возбуждённое, фотон поглощается, если…

Термины и понятия

• Планетарная модель атома: модель, в которой электроны движутся вокруг положительно заряженного ядра по орбитам, подобно планетам вокруг…
• Стационарное состояние: состояние атома с дискретным значением энергии, в котором атом не излучает электромагнитные волны (по Бору).
• Квантовый переход: переход атома из одного стационарного состояния в другое, сопровождающийся излучением или поглощением кванта энергии.
• Энергетический уровень: разрешённое значение энергии атома (или электрона в атоме) в стационарном состоянии.
• Спектр испускания: набор длин волн (частот) электромагнитного излучения, испускаемого атомом при переходе из возбуждённых состояний в…
• Спектр поглощения: набор длин волн, при которых атом поглощает свет при переходе из основного состояния в возбуждённые; линии поглощения…
• Постулаты Бора: два основных утверждения: о существовании стационарных состояний и о квантовом характере излучения/поглощения при переходах…
• Правило квантования Бора: момент импульса электрона на стационарной орбите кратен ħ: mvr = nħ, n = 1,2,3…

Частые ошибки

• Путают модель Томсона и модель Резерфорда, неверно связывают результаты опытов с рассеянием α-частиц.
• Считают, что электроны в атоме могут иметь любую энергию; забывают о дискретности энергетических уровней.
• Неправильно применяют формулу hν = E_m − E_n: путают знаки энергий (энергии связанных состояний отрицательны) или берут разность в неверном порядке.
• Ошибочно полагают, что атом излучает непрерывно, находясь на стационарной орбите (по Бору — не излучает).

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Строение атома, опыты Резерфорда, постулаты Бора, спектры испускания и поглощения» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Строение атомного ядра, радиоактивность, закон радиоактивного распада, ядерные реакции, энергия связи
• Фундаментальные взаимодействия, элементарные частицы, корпускулярно-волновой дуализм

← Предыдущая тема: Дисперсия света, спектры, квантовые свойства света: фотоэффект, законы фотоэффекта, фотон
Следующая тема: Строение атомного ядра, радиоактивность, закон радиоактивного распада, ядерные реакции, энергия связи

Все темы: ЕГЭ по физике