Білім беру бағдарламасы бойынша оқитын студенттерге арналған дәрістер жинағы Алматы 2021
Сутегі атомының энергетикалық спектрі
жүктеу/скачать 1,3 Mb. Pdf көрінісі
|
| 11.2 Сутегі атомының энергетикалық спектрі
Сутегі атомы бір протоннан және бір электроннан тұрады. Электрон кулондық күштің электростатикалық өрісінде орналасқан және оның потенциалды энергиясы әсерлесуші бөлшектердің e зарядымен және олардың r арақашықтығымен анықталады r e U 0 2 4 − = . (11.3) Мақсатымыз ядро өрісіндегі электронның энергетикалық спектрін және стационар толқындық функциясын табу. Осы жағдай үшін Шредингер теңдеуінің негізгі шешімдерін қарастырамыз. Шредингер теңдеудің шешімі келесі жағдайларда ғана үздіксіз, бірмәнді және шекті болады: - 0 W . Бұл аймақта кез келген энергия күйі - энергетикалық спектрі тұтас, толқындық функциясының күйі еркін бөлшектің күйіне жақын болады.; - 0 W . Нәтиже классикалықтан өзгеше болады-электрон энергиясы квантталады. Энергетикалық спектр оң бүтін ... 3 , 2 , 1 = n бас кванттық сандарға сәйкес келетін n W дискретті энергетикалық деңгейлерден тұрады. Кванттық сан артқан сайын деңгейлер арасы жиіленеді, = n шекті мәніне 0 = W энергия сәйкес келеді (11.1-суретте ( ) r U потенциалды шұңқырдағы электронның энергетикалық деңгейлері көрсетілген). Электронның энергиясы эВ W 6 , 13 1 = ең аз мәнге ие болатын күйі ( 1 = n ) негізгі күй деп аталады және ол стационар болып табылады. Ал 1 n күйлердің барлығы қозған күй деп аталады. Қозған күйге өту күйі – еріксіз процесс. Атом қозған күйде белгілі бір c 8 10 − уақытта ғана бола алады, содан кейін ол негізгі күйге (немесе энергиясы аз басқа күйге) өздігінен (спонтанды) өтеді. Ол атомның энергия жұтуы арқылы жүреді. Атом осы кезде өзінен квант түрінде электромагнитті сәуле шығарады. 11.1 сурет 11.2 сурет |