Atom tuzilishining modellari. Vodorod atomining bor nazariyasi 1-§. Atom tuzilishining modellari

4.19-§. Bor nazariyasining asosiy kamchiliklari

Makrodunyo hodisalarini o‘rganishda yuzaga kelgan klassik fizika mikrodunyo hodisalariga tatbiq qilinishida prinsipial qiyinchiliklarga duch keldi. Mikrodunyo hodisalarini ifodalash uchun klassik fizika qonunlarini tatbiq qilish mumkin emasligini, yangi kvant qonuniyatlar kerakligini tushunishda Bor nazariyasi katta qadam bo‘ldi.

Mikrodunyoda yangi prinsipial tushunchalar va qonunlar talab qilinadi. Bunda birinchi o‘rinda Plank tomonidan ochilgan kvant tushunchasi turishi kerak. Bor nazariyasi muhim natijalarga olib kelgan juda ko‘p tajribalarning qo‘yilishiga olib keldi. Borning ikki postulati tajribada kuzatilgan hodisalarni klassifikasiya va sifatiy tahlil qilishda asos bo‘ldi. Masalan, bu nazariya asosida atom va molekulalar spektroskopiyasidagi juda ko‘p tajriba natijalari klassifikasiya qilindi va umumlashtirildi. Lekin ularni to‘liq tushunish uchun Borning ikki postulati yetarli emas edi. Ularga kvantlash qoidalarini ham kiritish talab qilindi. Kvantlash qoidasi yordamida atom energetik sathlari energiyalari hisoblanishi mumkin. Bor bir elektronli atomlarda – eng oddiy vodorod atomida elektronlarning doiraviy orbitallarini kvantlash qoidasini taklif qildi. Keyinchalik Zommerfeld Borning kvantlash qoidasini elektron harakatining elliptik orbitasi uchun umumlashtirdi. Lekin kvantlash qoidasini ko‘p elektronli atomlarga, hatto geliy atomiga qo‘llab

127
bo‘lmadi. Lekin Bor nazariyasi yuzaga kelgan vaqtdan boshlab unda kamchiliklar mavjudligi ma’lum bo‘ldi. Bor nazariyasi ketma-ket klassik ham, ketma-ket kvant nazariyasi ham emas edi. Bu nazariya yarim klassik yarim kvant nazariya edi. Bor nazariyasidagi kamchiliklar uning vodorod atomiga tatbiq qilinishida ko‘rinadi. Bu nazariya ishqoriy metallar spektrining dublet tuzilishini tushuntira olmadi. Bor nazariyasi asosida geliy atomi nazariyasini tuzishga bo‘lgan urinishlar befoyda bo‘ldi. Bu nazariya ko‘p elektronli atomlar kvantlanishini, almashinish kuchlarining mavjudligini, bu bilan molekulalardagi kimyoviy bog‘lanishlarni tushuntira olmadi. Davriy bo‘lmagan harakatlarning kvantlanishi, zarralar difraksiyasi, atom stasionar holatlarda energiya chiqarmasligining sabablari Bor nazariyasi doirasida tushunarli bo‘lmadi. Bundan tashqari, elektronning yadro atrofida aylanma orbitalarda harakatlanishini ham tajribada kuzatish mumkin emas edi. Bor nazariyasi orqali eng oddiy bo‘lgan vodorod atomi spektrida spektral chiziqlar chastotasini hisoblash mumkin bo‘ldi, lekin spektral chiziqlarning intensivligini va qutblanishini aniqlab bo‘lmadi. Intensivlik va qutblanishini aniqlash uchun moslik prinsipidan foydalaniladi. Moslik prinsipi esa, faqat kvant sonlarining katta qiymatida to‘g‘ri bo‘ladi, bunda intensivlik va qutblanishni hisoblashlar klassik fizika qonunlari asosida bajariladi. Bor nazariyasi bu natijalarni kvant sonlarining kichik qiymatlariga ham tatbiq qildi. Lekin bunga hyech qanday asos yo‘q edi. Shunday qilib, spektral chiziqlarning intensivligi va qutblanishi klassik fizika nuqtai nazaridan aniqlandi. U faqat atom stasionar holatlarining mavjudligini yoki elektronlarning stasionar orbitalarining mavjudligini ko‘rsata oldi. Bu esa klassik mexanika nuqtai nazaridan tushunarli emas edi. Klassik elektrodinamika qonunlarini ishlatish to‘g‘ri bo‘lmasada (chunki nurlanish bo‘lmaydi), elektronlarning stasionar holatdagi harakatiga klassik mexanika qonunlari tatbiq qilinadi. Lekin G.Bregg hazil tariqasida shunday deydi: dushanba, chorshanba, juma kunlari Bor nazariyasiga klassik fizika qonunlarini, seshanba, payshanba, shanba kunlari kvant fizika qonuniyatlarini qo‘llash kerak. Borning ikki postulati tajribada tasdiqlangan, shuning uchun ular to‘g‘ri deb hisoblanadi. Bor nazariyasining o‘zi esa butunligicha takomillashgan va ketma-ket nazariyaning (kvant mexanikasining) paydo bo‘lishidagi oraliq davr hisoblanadi. Bor nazariyasining muvaffaqiyati shundaki, bu nazariya

128

Ridberg doimiyligi va atom o‘lchamini hisoblashlarda Plank doimiyligi h materiyaning barcha turlarini ifodalashda universal fundamental kattalik sifatida muhim ahamiyatga ega ekanligini ko‘rsatdi. Bor modelini qo‘llash ma’lum chegaralarga ega bo‘lsada, bu model energetik holatlar va boshqa ko‘pgina tushunchalarni kiritishda qulay bo‘lgan mexanik modeldir. Bor modeli faqat postulat sifatida qabul qilingan edi. Bor nazariyasidagi kamchiliklar vodorod atomi hodisalarini kvant mexanikasi doirasida tushuntirilishi bilan bartaraf qilindi.