Порівняйте будову атома і сонячної системи

Порівняйте будову атома і Сонячної системи. Якою мірою атом схожий на сонячну систему?

Будова атома ніж те схоже на будову Сонячної системи: як і в Сонячній системі велика частина маси всього ядра зосереджена в центрі, електрони перебувають подібна планет на своїх «орбітах» енергетичних рівнях, у електронів і ядра є власний момент обертання (спін) планети і Сонце теж обертається навколо своєї осі. Розташування з кожним новим енергетичним рівнем електрони все далі від масивного ядра. Але це тільки в першому, грубому, наближення будова атома дуже схоже на будову Сонячної системи навіть одна з теорій будови атома була висунута спираючись на її структуру.

Дайте поняття про енергетичні рівнях і переходах в моделі Бора і в сучасній науці

Електронні орбіти в моделі Бора позначаються цілими числами 1, 2, 3, ... n, починаючи від найближчої до ядра, іменовані електронними рівнями. Рівні, в свою чергу, можуть складатися з близьких по енергії підрівнів. Наприклад, 2-й рівень складається з двох підрівнів (2s і 2p). Третій рівень складається з 3-х підрівнів (3s, 3p і 3d). Четвертий рівень складається з підрівнів 4s, 4p, 4d, 4f.

В електронній оболонці будь-якого атома рівно стільки електронів, скільки протонів в його ядрі, тому атом в цілому електронейтрален. Електрони в атомі заселяють найближчі до ядру рівні і підрівні, тому що в цьому випадку їх енергія менше, ніж якби вони заселяли більш віддалені рівні. На кожному рівні і підрівні може міститися лише певну кількість електронів.

У 20-ті роки минулого століття на зміну моделі Бора прийшла хвильова модель електронної оболонки атома, яку запропонував австрійський фізик Е. Шредінгер. До цього часу було експериментально встановлено, що електрон має властивості не тільки частинки, але і хвилі. Шредінгер застосував до електрону-хвилі математичні рівняння, що описують рух хвилі в тривимірному просторі. Однак за допомогою цих рівнянь розраховуються не траєкторія руху електрона всередині атома, а ймовірність знайти електрон-хвилю в тій чи іншій точці простору навколо ядра.

Спільне в хвильової моделі Шредінгера і планетарної моделі Бора в тому, що електрони в атомі існують на певних рівнях, подуровнях і орбиталях. В іншому ці моделі не схожі один на одного. У хвильової моделі орбиталь - це простір близько ядра, в якому можна виявити засіли її електрон з імовірністю 95%. За межами цього простору ймовірність зустріти такий електрон менше 5%.

У хвильової моделі теж існують орбіталі різних видів: s-орбіталі (сферичної форми), p-орбіталі (схожі на веретено або на об'ємні вісімки), а також d-орбіталі і f-орбіталі ще більш складної форми. Всі ці фігури окреслюють область 95% -вої ймовірності знайти s-, p-, d- або f-електрони саме в тому місці електронної хмари, яке обмежене цими складними фігурами. Області ймовірності знаходження s, p, d, f-електронів в атомі можуть перетинатися. Втім, до незвичайних властивостей хвильової моделі слід ставитися спокійно, оскільки вона є не стільки фізичної, скільки абстрактної математичної моделлю електронної оболонки.

У всіх моделях атома електрони називають s-, p-, d- і f-електронами в залежності від підрівня, на якому вони знаходяться. Елементи, які мають зовнішні (тобто найбільш віддалені від ядра) електрони займають лише s-підрівень, прийнято називати s-елементами. Точно так само існують p-елементи, d-елементи і f-елементи.

Нехай кінетична енергія збудженого електрона в атомі водню 10 еВ. Знайдіть імпульс електрона, довжину хвилі де Бройля і порівняйте її з розмірами діаметра орбіти електрона (10 -10 м), розрахованої на основі постулатів Бора. З точки зору хвильового руху можна говорити про рух його по певній орбіті?

В умові задачі допущена помилка так як енергія електрона не може бути нижче маси спокою електрона.

відносність термодинаміка кінетика випромінювання биотический