Page 574 - Основы_химии

568 П. П. Л А З А Р Е В .

ратно пропорционально квадрату расстояния). Однако, и эта вторая, более
согласная с действительностью, модель имела недостаток, не позволивший ее-
принять. В самом деле, по обычным теоретическим представлениям, элек­
троны, движущиеся вокруг положительного ядра по кругу, должны излучать,
теряя свою энергию. Соответственно этому электроны должны двигаться не по
кругу, а по спирали, и атом таким образом должен уничтожиться, когда поло­
жительный и отрицательный заряды придут в соприкосновение друг с другом.
Атом по Резерфорду представляет таким образом неустойчивую си­
стему и не удовлетворяет основному требованию опыта.
В таком положении дело стояло до 1914 г., когда датский физик Бор
попытался выйти из затруднений, поставив ряд новых гипотез, позволивших
повести расчет дальше. Гипотезы Бора таковы:
1. Бор принимает модель атома Резерфорда.
2. Бор допускает, что при движении по определенным устойчивым
«избранным» круговым орбитам _ электрон не излучает.
3. «Избранные» орбиты определяются законом квантов.
Чтобы понять это последнее условие, нужно знать, что за последнее
время в физике больше и больше выдвигается закон квантов, гласящий,
что определенные физические величины изменя­
ются скачком, квантами, так, что при физических
процессах может появляться лишь определенное
целое число элементов-квантов; к таким величи­
нам, изменяющимся скачком, относится энергия,
которая может заключать только целое число-
квантов или атомов энергии. Если мы имеем
дело с лучистой энергией, имеющей число коле­
баний V, то количество энергии, соответствующей
кванту q, определяется так: г/=Аѵх, где h постоян­
ная Планка, равная 6,55 • КГ 2 7 (эрг • см), и
т целое число. При круговом равномерном дви­
жении точки со скоростью V квант момента коли-
рис. г. чества движения mva (m — масса точки дви­
жущегося тела и а — радиус круговой орбиты
точки) должен быть равен ^ т, где h та же величина, как в первом случае,
и X целое число. Таким образом, лучистая энергия должна быть составлена
из неделимых частей, атомов, из которых каждый равен Аѵ, количество дви­
жения в равномерном круговом движении слагается из неделимых частей,
h
равных s-.
Гипотезы Бора позволили вычислить размеры устойчивых орбит, и
прежде всего оказалось, что таких орбит может быть бесконечное множество..
Если мы имеем центральное тело с положительным зарядом и движу­
щийся около него электрон по ближайшей к ядру устойчивой орбите ра­
диуса а, то следующие устойчивые орбиты будут находиться от центра на
расстоянии 4а, 9а, Ш/ т а и т. д. Чем дальше от центрального поло­
2
жительного ядра (положительное ядро в этом случае называют положитель­
ным электроном, или протоном) будет находиться отрицательный электрон,
тем большую энергию будет иметь система, образующая атом. Возможные
устойчивые орбиты в количестве 4 изображены на рис. 3.
Мы прежде всего приходим к парадоксальному на первый взгляд
выводу, что размеры атома неопределенны, и что, если возможны атомы
с минимальным диаметром в 1СГ см, то возможны атомы и гораздо боль­
8
ших размеров.