Kvant fizikasi

Kvant fizikasi
Reja:

1. 
   Vodorod spektri
   
2. 
   Balmer vodorodning nurlanish spektri.
   
3. 
   Borning kvant nazariyasi.
   

Kirish
XX asrning boshida har bir atomning tarkibiga elektronlar kirishini to‘liq ravishda tasdiqlangan edi. Shu bilan birga atom yaxlitligicha elektr jihatdan neytral ekanligi ham ma’lum edi. Bundan elektronlarning manfiy zaryadlari atom tarkibiga kiruvchi qandaydir boshqa zarralarning musbat zaryadi bilan kompensatsiyalanishi kelib chiqadi.
1911 yilda ingliz fizigi Rezerford atom tuzilishining yadroviy (planetar) modelini taklif qildi. Bu modelga muvofiq, atomning hamma musbat zaryadi va deyarli butun massasi (> 99,94 %) atomning o‘lchami (10^-8 sm.) ga nisbatan juda ham kichik o‘lchamga (10^-13 sm.) ega bo‘lgan atom yadrosida to‘plangan. Yadro atrofi berk (elliptik) orbita bo‘yicha elektronlar atomning elektron qobig‘ini hosil qilib harakatlanadi. Yadro zaryadi elektronlar zaryadi yig‘indisining absolyut qiymatiga teng.
Ammo atom tuzilishi to‘g‘risidagi Rezerford modeli klassik fizika qonunlari doirasida joylashmaydi. Haqiqatan ham klassik elektrodinamika qonunlariga muvofiq elektron yadro atrofida aylanib, ya’ni tezlanishli harakatlanib, elektronning aylanish chastotasiga teng chastotali elektromagnit to‘lqinlarni uzluksiz nurlantirishi kerak. Bunday nurlanish energiyaning uzluksiz kamayishi bilan birgalikda sodir bo‘lganidan, elektron spiral bo‘ylab harakatlanib, asta-sekin yadroga yaqinlashib borishi va oxiri yadroga tushishi lozim. Elektron yadroga yaqinlashgan sari, elektronning aylanish chastotasi va shu bilan birga elektromagnit nurlanish chastotasi ham uzluksiz o‘zgara borishi kerak. Demak, tutash nurlanish spektrini berishi kerak.
Shunday qilib, klassik fizika nuqtai nazaridan atom tutash nurlanish spektrini beradigan turg‘unmas sistemadan iboratdir. Darvoqe, yuqoridagi ikkala nuqtai nazar ham tajribaga ziddir. Haqiqatda atomlar nurlanishning chiziqli spektrlarini harakterlovchi juda turg‘un sistemadan iborat.
Siyraklashtirilgan gaz yoki metall bug‘lari ko‘rinishdagi izolyatsiyalangan atomlar alohida spektral chiziqlardan iborat spektr chiqaradi. Shu munosabat bilan atomlar chiqargan spektr chiziqli spektr deb nom olgan.
Atom spektrlarini o‘rganish atom tuzilishini bilish kaliti bo‘lib xizmat qiladi. Eng avval atom spektrlaridagi chiziqlar tartibsiz joylashgan bo‘lmay, balki ular guruh-guruh bo‘ladi, yoki boshqacha aytganda chiziqlar seriyalariga ajralishi aniqlangan edi. Buni eng oddiy atom-vodorod atomi spektrida yaqqol ko‘rish mumkin. 1-rasmda atomar vodorod spektrining ko‘rinuvchan va yaqin ultrabinafsha sohasidagi qismi ko‘rsatilgan.

1-rasm
, , va simvollar bilan ko‘rinuvchan chiziqlar belgilangan. seriya chegarasini ko‘rsatadi. Ravshanki, chiziqlar tartibsiz bo‘lmay, balki ma’lum tartibda joylashadi. Chiziqlar orasidagi oraliq uzunroq to‘lqindan qisqaroq to‘lqinga o‘tgan sari ma’lum qonuniyat bilan kamaya boradi.
Shveyratsiya fizigi Balmer ko‘rinuvchan seriyadagi vodorod chiziqlarining to‘lqin uzunliklari quyidagi formula bilan aniqlanadi, ya’ni:
(1)
Bu yerda - konstanta;
- butun son, =3, 4, 5 va h.k. qiymatlarni qabul qiladi.