Планетарная модель атома водорода Резерфорда Бора. Первый вариант квантовой механики

Лекция посвящена становлению первых квантовых представлений о структуре атома. Рассматривается планетарная модель атома, предложенная Э. Резерфордом, и выявляются её классические противоречия, связанные с неизбежностью падения электрона на ядро вследствие излучения. Основное содержание лекции составляет анализ постулатов Н. Бора, вводимых для объяснения устойчивости атома и дискретности его спектров. Логика Бора при построении модели: введение понятия стационарных орбит, на которых электрон не излучает, и правила частот для квантовых переходов. Особое внимание уделяется оригинальному рассуждению Бора о связи стационарных орбит с целым числом длин волн де Бройля, а также применению теоремы вириала и идеи квантования момента импульса. В лекции демонстрируется, как комбинация классических и квантовых идей позволяет вычислить параметры атома водорода — радиусы разрешённых орбит и соответствующие им уровни энергии. Подробно разбирается физический смысл постоянной Ридберга и энергии ионизации. Завершается лекция обсуждением триумфа теории Бора — точного совпадения предсказанных частот излучения с экспериментальными спектральными сериями атома водорода, а также переходом к современным представлениям об электроне как о квантовом объекте, описываемом вероятностным облаком. Лектор Александр Сергеевич Чирцов