Теория атома Н. Бора. Постулаты Бора

Среди выдающихся открытий конца XIX века, которые революционизировали физику, одной из ключевых стала проблема строения атомов. В 1911 году Резерфорд предложил планетарную модель атома, согласно которой вокруг массивного положительно заряженного ядра по своим орбитам вращаются отрицательно заряженные электроны, которые играют роль планет, вращающихся вокруг ядра как центрального тела системы. Впоследствии модель Резерфорда была модифицирована в 1913 году молодым датским физиком Нильсом Бором. Оказалось, что модель Резерфорда противоречило принципам электромагнитной теории, согласно которым электроны, вращаясь вокруг ядра, должны излучать энергию и, в конце концов, упасть на него и разрушить атом. В действительности ничего такого не наблюдалось, так как требуются огромные усилия, чтобы разрушить атом. Чтобы разрешить возникшее противоречие Бор впервые заявил, что принципы электромагнитной теории не применимы для исследования микромира, и предложил внести изменения в планетарную модель Резерфорда. Эти изменения он сформулировал в виде двух постулатов, которые впоследствии стали называться постулатами Бора.

Первый постулат устанавливает, что в атоме существуют стационарные состояния, в которых он не излучает энергии. Им соответствуют стационарные орбиты, двигаясь по которым электроны не излучают энергии.

Второй постулат утверждает, что при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую атом испускает или поглощает энергию, равную энергии одного фотона.

Видоизмененная модель строения атома, названная впоследствии моделью Резерфорда – Бора, получила общее признание в науке.

6.3.Корпускулярно – волновая природа микрообъектов

Новый радикальный шаг в развитии физики был связан с распространением корпускулярно – волнового дуализма на мельчайшие частицы вещества – электроны, протоны, нейтроны и другие микрообъекты. В классической физике вещество считалось состоящим из частиц, и поэтому волновые свойства казались чуждыми ему. Тем удивительнее оказалось обнаружение существования у микрочастиц волновых свойств.

Первым гипотезу о наличии волновых свойств у микрочастиц высказал в 1924 году известный французский ученый Луи де Бройль (1875 – 1960).

Экспериментально гипотеза де Бройля была подтверждена в 1927 году американскими физиками. Таким образом, было установлено, что не только фотоны, но и такие частицы как электрон, протон, нейтрон и другие, обладают не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Это принципиально новое явление, названное впоследствии дуализмом волны и частицы, совершенно не укладывалось в рамки классической физики. Раньше считали, что объекты ее изучения могли обладать волновыми или корпускулярными свойствами. Микрообъекты, имеющие квантовый характер, обладают одновременно как корпускулярными, так и волновыми свойствами. Например, в одних экспериментальных условиях электрон обнаруживает корпускулярные свойства, а в других - волновые свойства, его можно было назвать как частицей, так и волной.