Nizomiy nomidagi toshkent davlat

Borning atom nazariyasi. Kvantlanish g`oyasi.

Atom tuzilishini o`rganishda 1860 yilda nemis olimlari G.Kirxgof (1824-1887) va R.Bunzen (1849-1898) ochgan spektral analiz usuli muhim rol o`ynadi.

1885 yilda shveytsariyalik maktab fizika o`qtuvchisi Balmer ko`zga ko`rinadigan sohada vodorod atomining spektral chiziqlarining joylashish vaziyatida ma`lum qonuniyat borligini sezdi. Balmerning aniqlashicha to`lqin uzunlikni kamayishi bilan ular orasidagi masofa ham kamayib borar ekan. Ko`p yillik izlanishlardan so`ng to`lqin uzunliklari aniq bo`lgan bu to`rtta spektral chiziqlarni bitta umumiy formula bilan ifodalash mumkinligi aniqlandi:

(1.1)

Bu formulada ₀ =3646 _A⁰, formuladagi n ga 3,4,5 va 6 qiymatlar berib, vodorod atomining ko`zga ko`rinadigan sohadagi to`rtala spektral chiziqlarining to`lqin uzunligini hisoblashimiz mumkin.

Chiziqlar	n	hisoblab topilgan to`lqin uzunlik , A^0	kuzatilgan to`lqin uzunlik , A^0
Н- qizil Н - yashil Н - ko`k Н- binafsha	3 4 5 6	6562,80 4861,38 4340,51 4101,78	6562,79 4861,33 4340,47 4101,74

(1.1) formuladagi ₀ Balmer seriyasidagi eng kichik to`lqin uzunlik ekanligi ma`lum bo`ldi. Ya`ni ,

Spektrdagi qonuniyatni to`lqin uzunlik orqali emas, balki to`lqin chastotasi asosida ifodalash qulayroqdir.

ν = c\λ ; ν= 1\λ ; ν =ν\c = 1\ λ

Chastota bilan to`lqin uzunlik orasidagi bog`lanishni hisobga olib, Balmer formulasini yorug`lik chastotasi uchun yozamiz

(1.2)

(1.2) formuladagi R_н vodorod spektridagi barcha chiziqlar uchun tegishli bir xil bo`lib, Ridberg doimiysi deb ataladi. R=cR_н ham Ridberg doimiysi deb yuritiladi va uning qiymati R=3,29·10¹⁵ s^-1 ekanligi aniqlangan.

Keyinchalik vodorod atomi spektrida ko`zga ko`rinadigan ultrabinafsha (UB) va infraqizil (IQ) sohalarda ham spektral chiziqlar topildi. Spektral chiziqlar to`plamiga spektral seriyalar deyiladi. Bu topilgan chiziqlar ham Balmer formulasi orqali ifodalanadi. Faqat chegaraviy to`lqin uzunligi va (2) ifodaning qavsi ichidagi kasrlari bilan farqlanadi. Balmer formulasi umumiy holda

(1.3)

ko`rinishga ega ifodalanadi(1.3) formulasidagi m va n ning qiymatiga qarab, vodorod atomidagi turli spektral seriyalarini hosil qilish mumkin:

Layman seriyasining spektral chiziqlari spektrning UB sohasida joylashgan. Balmer seriyasidagi chiziqlar spektrning ko`zga ko`rinadigan sohasida joylashganini yuqorida aytilgan edi. Qolgan spektral seriyalar hammasi spektrning IQ sohasidan o`rin oladi.

N.Bor (1885-1962) tajribada kuzatilgan vodorod atomi spektri va nurlanish kvanti tushunchalarini mohirlik bilan umumlashtirib, 1913 yilda atomning yangi tuzilish nazariyasini yaratdi. U bu nazariyani yaratishda absolyut qora jismning nurlanishi to`g`risidagi ma`lum otlardan foydalandi. Plankning energiya kvanti haqidagi gipotezasini atomdagi elektronlarga tadbiq etib, elektronlar ixtiyoriy orbitalarda aylanmasdan faqat ruxsat etilgan orbitalar bo`yicha aylanadi degan xulosaga keldi. Bunday xulosa natijasida u atom spektrining chiziqli bo`lish sababini osonlikcha tushuntirib berdi. Bundan tashqari Bor elektronning mazkur potensial maydonda ega bo`laolish mumkin bo`lgan orbitalar radiuslarining ham qanday aniqlanishini topdi. Bor o`zining atom nazariyasiga isbotsiz qabul qilinuvchi uch postulatni asos qilib oldi. Bu postulatlar quyidagicha ta'riflanadi.

1-postulat

Atom cheksiz vaqt mobaynida turg`un holatlarda bo`lishi mumkin. Atomning turg`un holatiga elektronning turg`un orbitalarda harakat qilishi mos keladi. Elektronlar turg`un orbitalarda harakatlanganda atom energiya chigarmaydi ham va yutmaydi ham. Atomning har bir turg`un holatiga energiyaning Е₁, Е₂, Е₃,..., diskret qiymatlari to`g`ri keladi.

2-postulat