16 ma’ruza. Vakuumda magnit maydoni reja: Vakuumda magnit maydoni

5. Borning kvant postulotlari. Atom masshtabidagi hodisalarni tushintirish uchun yangi kvant fizikasi yuzaga keladi. Kvant fizikasi rivojlanishiga Bor tavsiya etgan postulotlar katta yordam beradi. Lekin Bor atomning izchil nazariyasini bera olmadi. Shu bilan birga, Bor klassik fizika qonunlarini ham shaksiz rad etgani yo’q. Yangi postulatlar klassik fizika yo’l qo’yadigan harakatlarga ba’zi cheklanishlar qo’ydi, xalos. Borning birinchi postulotiga ko’ra, atom sistemasida har biriga muayan E_n energiya mos keladigan alohida statsionar yoki kvant holatlardagina bo’la oladi. Atom statsionar holatda yorug’lik chiqarmaydi.Bu postulat klassik fizikaga tamoman ziddir, klassik fizikaga ko’ra harakatlanayotgan elektronning energiyasi har qanday qiymatini qabul qilish mumkin. Bu postulat Maksvell elektrodinamikasiga ziddir, chunki unga muvofiq elektronlar elektromagnit tolqin chiqarmasdan ham tezlanish bilan harakatlanishi mumkin. Borning ikkinchi postulate, atom katta energiyali E_k sitatsionar holatdan kam energiyali E_n statsionar holatga o’tganda yorug’lik nurlanadi. Nurlangan fotonning energiyasi statsionar holatlar energiyasining farqiga teng bo’ladi: hν=E_k- E_n . Bunda nurlanish chastotasini shunday ifodalash mumkin.: ν = (E_k- E_n)/h . Nur yutganda atom yuqori energiyali statsionar holatga o’tadi. Ikkinchi postulat Maksvell elektrodinamikasiga ham ziddir, chunki bu postulatga ko’ra yorug’lik nurlanishi chastotasi elektron harakatining xususiyatlarini emas, balki atom energiyasining o’zgarishinigina bildiradi. Bor o’z postulatlarini eng oddiy atom sistemasi – vodorod atom nazariyasini yaratish uchun qo’lladi. Asosiy vazifa – vodorod nurlantirib chiqarayotgan elektromagnit to’lqinlarining chastotalarini topishdan iborat edi. Bu chostotalarni ikkinchi postulatdan foydalanib topish mumkin. Biroq buning uchun atom energiyasining statsionar qiymatlarini aniqlash qoidasini topish kerak edi. Bu qoida ham Bor postulati sifatida ilgari surildi (bu qoida kvantlash qoidasi deb yuritiladi).
Vodorod atomining Bor taklif etgan modeli. Nuyuton mexanikasi qonunlari va mumkin statsionar holarlarni tanlab olishga imkon beruvchi kvantlanish qoidasini qo’llab Bor elektronning mumkin bo’lgan orbitalari raduslari hamda statsionar holatlarning energiyalarini hisoblashga erishdi. Orbitaning minimal radiusi atomning o’lchamini bildiradi. 4, a, b- rasmda statsionar holatlar energiyalarining qiymatlari vertikal o’qlar bo’yicha (eV-larda berilgan) ko’rsatilgan.

Borning ikkinchi postulati statsionar holatlar energiyalarining ma’lum bo’lgan qiymatlariga ko’ra vodorod atomining nurlanishlar chastotasini hisoblashlar imkonini beradi Bor nazariyasi bu chastotalar qiymatlarining eksperimental miqdoriy qiymatlariga muvofiq kelishini ko’rsatadi. Vodorod atomi nurlanishlarining barcha chastotalari seriyalarning har bir atomining barcha yuqori energetik holatlaridan (katta energiyali holatlardan) energetik holatlarning biriga o’tishda hosil bo’ladi. Yuqori sathlardan birinchi uyg’ongan holatga(ikkinchi E₂ energetik sathga) o’tishlar hosil qiladi. 4- a rasmda bu o’tishlar strelkalar bilan tasvirlangan. Yorug’likning yutilishi uning nurlanishiga teskari jarayondir. Atom yorug’lik yutib yuqori energetik holatlarga o’tadi. Bunda atom yuqori energetik holatlardan quyi holatga o’tishda nurlangan chastotalarning xuddi o’zini yutadi. 4-b rasmda atomning yorug’lik yutib biror holatdan boshqalarga o’tishlari strelkalar bilan tasvirlangan.