Mozli qonuni
—
nurlanuvchi kim-yoviy
element
rentgen
nurlanishi
spektr
chiziqlari chastotasining uning
tartib
raqamiga bogʻliqligini ifodalovchi
qonun
.
1913-y. da G.
Mozlitajriba
yoʻli bilan aniqlagan. Mozli qonuniga binoan,
elementning biror spektr seriyasiga tegishli rentgen nurlanishi chizigʻi chastotasi v
ning
kvadrat
ildiz
ostidagi qiymati uning
atom
tartib rakami Z ga proporsionaldir: =
(aZ-a), bunda R — Ridberg doimiysi, a — Z oʻsishi bilan suyet oʻsuvchi ekranlash
doimiysi, a — energetik oʻtish sodir boʻluvchi qobiqlardagi
kvant
sonlarshga
bogʻliqboʻlgan oʻzgarmas kattalik. Mozli qonuni elementlarning
Mendeleyev
d
avriy
sistemasiae. toʻgʻri joylashganligini isbotlovchi qonun hisoblanadi.
Bu qonun
atomlarning kimyoviy xususiyatini
atom ogʻirligi
boʻyicha emas, balki atom
yadrosining zaryadini belgilovchi atom tartib raqami bilan aniqlanishini koʻrsatdi.
Mumtoz fizika qonunlari o’z mohiyatiga ko’ra, uzluksiz jarayonlarni
ifodalashga qodirdir. Kimyoviy elementlar atomlari nurlanish spektridagi spektral
chiziqlarning xarakteri atom ichidagi jarayonlar uzlukli ekanligini ko’rsatadi. Buni
birinchi bo’lib Nils Bor tushundi va mumtoz fizika qonunlarini atom ichkarisidagi
jarayonlarga tadbiq qilib bo’lmasligini ko’rsatdi.
Rezerfordning atom tuzilishi planetar modeli to’g’ri hisoblansada,
lekin
atomning energiya nurlashi jarayonini, atomlarning turg’unligini tushuntirishda
qiyinchiliklarga duch keldi. 1913 yilda Rezerfordning atom tuzilishi modeli
daniyalik fizik Nils Bor tomonidan mukammallashtirildi va bu qiyinchiliklar
bartaraf qilindi
Bor Rezerford
tajribalarida kuzatilgan, lekin mumtoz fizika tushuntira
olmaydigan natijalarni, qonuniyatlarni tushuntirishda o’zining vodorod atomi
tuzilishi modelini taklif qildi. Bor modeli vodorod atomi tuzilishining birinchi
muvaffaqiyatli modeli bo’lib, atom tuzilishi to’g’risidagi
tasavvurlarning
rivojlanishida muhim o’rin tutdi. Bor modeli de-Broyl gipotezasining vujudga
kelishida ham katta ahamiyatga ega bo’ldi. Atom nurlanishi spektridagi
qonuniyatlar, atomdagi energetik sathlar birinchi marta Bor tomonidan tushuntirildi.
Vodorod atomi tuzilishining Bor taklif qilgan modeli quyidagi postulatlarga
asoslanadi.
1.
Atom uzoq vaqt stasionar (turg’un) holatlarda bo’la oladi. Stasionar holatlarda
atom energiyasi qiymatlari
E
1,
E
2,
E
3,...,
En
diskret qatorni tashkil qiladi.
Atomning stasionar holatlariga stasionar orbitalar mos keladi.
Elektronlar
stasionar orbitalar bo’ylab Kulon kuchi ta’sirida va Nyuton qonunlari asosida
aylanma harakat qiladi.
2.
2. Atomda bo’lishi mumkin bo’lgan stasionar orbitalardan elektronning
impuls momenti
𝐿 = 𝑚𝑣𝑟 = 𝑛ℎ
n=1, 2, 3,…
shartni qanoatlantiradigan stasionar orbitalargina mavjud bo’ladi. Bunday orbitalar
ijozat etilgan stasionar orbitalar deiladi. Atomdagi stasionar orbitalar kvantlangan
bo’lib, diskret energetik sathlarni hosil qiladi.
3.
3. Elektronlar ijozat etilgan stasionar orbitalarda harakatlanishida atom
energiya chiqarmaydi (nurlamaydi) ham yutmaydi ham.
4.
Atom energiyasi
Ei
bo’lgan stasionar holatdan energiyasi
Ef
bo’lgan ikkinchi
stasionar holatga o’tganda atom energiya chiqaradi (nurlaydi) yoki yutadi.
Chiqarilgan energiya (
Ei
>
Ef
) har ikki stasionar holatlar energiyalari farqiga
teng bo’ladi, ya’ni:
ℎ𝜈 = 𝐸
𝑖
− 𝐸
𝑓
Demak, atomda elektronlar ixtiyoriy qiymatdagi energiyaga ega bo’lmasdan, balki
energiyaning aniq qiymatlarigagina ega bo’ladi, bu energiyalar qiymatlari diskret
spektrni hosil qiladi. Yuqorida keltirilgan postulatlar asosida vodorod atomining
birinchi muvaffaqiyatli modeli tuzildi. Bu modelda hisoblashlar doiraviy orbitalar
uchun bajariladi.
Bor modeli atom stasionar holatda nima uchun energiya nurlamasligini
tushuntira olmaydi. Bundan tashqari elektron yadro atrofida doiraviy orbita bo’ylab
harakatlanishini tajribada ko’rsatish mumkin emas. Shuning uchun Bor modelining
tadbig’ida ma’lum cheklashlar mavjud. Keinchalik spektroskopiyada qilinayotgan
yangi kashfiyotlarga Bor modeli javob bera olmadi.
Bu hol yangi fizikaviy
nazariyani ishlab chiqishni talab qilar edi. Bor modeli o’rniga hozirgi vaqtda
Gezenberg, Shredinger, Diraklar tomonidan yaratilgan atom tuzilishining kvant
mexanik modeli kelgan bo’lsada, Bor modeli stasionar holatlar tushunchalarining
kiritilishida ko’rgazmali model sifatida foydalanildi. Bor modelini keingi o’n yilda
Zommerfeld, Vilson va boshqalar to’ldirdilar, aniqliklar kiritdilar. Atomda diskret
energetik sathlarning mavjudligi 1914 yilda Frank va Gers tomonidan simob
atomlari bilan o’tkazilgan tajribada tasdiqlandi.
Frank va Gerts tajribalari.
atom ichki energiyasining diskretligini isbotlovchi
tajriba. Birinchi boʻlib 1913 yilda J. Frank va G. Gers oʻtkazgan. Simob bugʻi’ bilan
toʻldirilgan elektrovakuum nayning K katodi va S, toʻriga elektronlarni tezlatuvchi
kuchlanish, S2 toʻr va A anodga esa sekinlashtiruvchi U kuchlanish berilgan va tok
kuchi / ning U ga bogʻlanishi olingan. I sohada tezlashgan
elektronlar II sohada
simob atomlariga uriladi. Elektronlarning toʻqnashishdan keyingi energiyasi III
sohadagi sekinlashtiruvchi kuchlanishni yengib oʻtishga yetarli boʻlsa, ular anodga
yetib boradi. Demak anod toki / elektronlarning urilishda energiya yoʻqotishiga
bogʻliq. Tajriba elektronning energiyasi Ye<4,9 eV boʻlganda ularning simob
atomlari bilan toʻqnashishi elastik boʻlishini (energiya yoʻqotmaydi), Ye>4,9 eV
boʻlganda esa toʻqnashish noelastik boʻlib, har toʻqnashishda elektron simob
atomiga 4,9 eV energiyasini berishini koʻrsatadi. Bu atomning ichki energiyasi
uzluksiz oʻzgarmay, sakrab oʻzgarishini isbotlaydi.
Frank va
Gerts tajribasi animatsiyasi
:
