Постулаты Бора и спектры атома: 11 класс
Строим модель атома по опытам: от пудинга Томсона к атому Бора, линейчатым спектрам и лазеру. Ниже — кратко о главном, таблица, формулы и частые ошибки.
Все 12 заданий темы — в полном тренажёре
- Подсказка и пошаговое решение каждой задачи
- 4 урока с теорией и чертежами
- Отчёт для родителя: что решено и где ошибки
Пробуйте. Условия — для родителей
Уровни сложности
В теме 12 заданий на 4 уровнях: разминка, основной, сложный, со звёздочкой.
Постулаты Бора и спектры атома — кратко
Строим модель атома по опытам: от пудинга Томсона к атому Бора, линейчатым спектрам и лазеру.
- En = −13,6 эВn2h · ν = Ek − En = 13,6 · (1n2 − 1k2) эВ
- Планетарная модель атома
В центре атома находится положительно заряженное ядро размером 10−15–10−14 м, в котором сосредоточена почти вся масса атома. Вокруг ядра движутся электроны; размер атома около 10−10 м. Заряд ядра равен Z · e, где Z — порядковый номер элемента; число электронов в нейтральном атоме тоже Z.
- Первый постулат (стационарных состояний)
Атом может находиться только в особых стационарных состояниях, каждому из которых соответствует определённая энергия En. В стационарном состоянии атом не излучает, хотя электрон движется с ускорением.
- Спектральный анализ
Спектральный анализ — метод определения химического состава вещества по его спектру. Каждый элемент даёт свой набор линий; по яркости линий определяют, сколько элемента содержится в образце.
- Вынужденное излучение
Вынужденное (индуцированное) излучение — излучение возбуждённого атома под действием внешнего фотона с энергией, равной разности уровней. Излучённый фотон тождествен вынуждающему по частоте, фазе, поляризации и направлению.
Постулаты Бора и спектры атома в таблице
| Спектр | Что излучает или поглощает | Как выглядит |
|---|---|---|
| сплошной | нагретые твёрдые тела, жидкости, плотные газы (Солнце, нить лампы) | непрерывная радуга всех цветов |
| линейчатый испускания | разреженные газы из отдельных атомов (неон, натрий, водород в разряде) | яркие цветные линии на тёмном фоне |
| полосатый | газы из молекул | широкие полосы из множества близких линий |
| линейчатый поглощения | холодный газ на пути света от горячего источника | тёмные линии на сплошном спектре |
Пример с ответом
Условие. Размер атома около 10−10 м, ядра — около 10−14 м. Если увеличить ядро до размеров горошины (1 см), каким станет атом?
Ответ. Около 100 м.
2 шага с пояснениями — в полном тренажёре, в уроке «Опыты Резерфорда».
Открыть разбор →Частые ошибки
-
Ошибка 1Электрон в 7300 раз легче альфа-частицы и не может её заметно отклонить. Отклоняло её массивное положительно заряженное ядро.
-
Ошибка 2Планетарная модель верно указала ядро, но не объяснила устойчивость атома и спектры. Её дополнили постулаты Бора, а затем квантовая механика.
-
Ошибка 3Энергии уровней отрицательны: E2 = −3,4 эВ ниже, чем E3 = −1,51 эВ. Энергия фотона — разность «верхний минус нижний», она положительна.
Физика · 11 класс
Что внутри темы
- Урок 1Опыты Резерфорда
- Урок 2Постулаты Бора. Атом водорода
- Урок 3Спектры и спектральный анализ
- Урок 4Лазер
В полном тренажёре — 4 урока с теорией и чертежами, задания 3 уровней, подсказки и разбор каждой задачи.
Чему научится ученик
- Объяснять вывод Резерфорда из рассеяния альфа-частиц
- Формулировать постулаты Бора
- Находить энергию уровня En = −13,6 эВ : n2
- Вычислять длину волны фотона при переходе h · ν = Ek − En
- Объяснять спектры испускания и поглощения
- Объяснять, чем свет лазера отличается от света лампы
Ключевые понятия:модель Томсонарассеяние альфа-частицпланетарная модель атомапостулаты Борастационарное состояниеэнергетический уровеньосновное состояниевозбуждённое состояниеэнергия ионизацииспектральная серияспектр испусканияспектр поглощенияспектральный анализвынужденное излучениелазер
Что требует школьная программа
Описывать модель атома Томсона, опыты Резерфорда и планетарную модель атома; формулировать постулаты Бора; вычислять энергию и длину волны фотона при переходе между уровнями атома водорода; объяснять линейчатые спектры испускания и поглощения и спектральный анализ; описывать вынужденное излучение и устройство лазера.
Что повторить и что дальше
Фотоэффект и энергия фотонаФизика, 11 класс
Физика, 11 класс
Атомное ядро и энергия связиФизика, 11 класс
Вопросы
Постулаты Бора и спектры атома · 11 классВ каком классе проходят тему «Постулаты Бора и спектры атома»?
В 11 классе, предмет «Физика».
Что повторить перед этой темой?
Фотоэффект и энергия фотона (11 класс).
Что можно решить бесплатно?
Несколько задач прямо на этой странице. Подсказки, пошаговые решения и задания всех уровней — в полном тренажёре, первые 14 дней бесплатно.
Все темы 11 класса и отчёт для родителя
Первые 14 дней полный тренажёр бесплатно.
