Номер 2, страница 164 - гдз по физике 9 класс учебник Изергин

Глава V. Физика атома и атомного ядра. Параграф 34. Атом Бора - номер 2, страница 164.

Условие.

2. В чём состоит первый постулат Бора?

Решение.

2. Первый постулат Бора

Первый постулат Бора, также известный как постулат стационарных состояний, является одним из фундаментальных положений модели атома, предложенной Нильсом Бором в 1913 году. Он был сформулирован для преодоления противоречий планетарной модели Резерфорда с законами классической электродинамики и для объяснения устойчивости атомов и линейчатого характера их спектров излучения.

Этот постулат включает в себя два основных положения:

1. Существование стационарных состояний. Атомная система может длительно находиться только в особых, дискретных состояниях, называемых стационарными (или квантовыми). Каждому стационарному состоянию соответствует определённое значение энергии $E_n$. В отличие от классической физики, где энергия системы может изменяться непрерывно, в модели Бора энергия атома квантована, то есть может принимать только определённые дискретные значения.

2. Отсутствие излучения в стационарных состояниях. Находясь в стационарном состоянии, атом не излучает электромагнитные волны, несмотря на то что электрон движется по орбите вокруг ядра с ускорением. Это утверждение прямо противоречит классической электродинамике, согласно которой ускоренно движущийся заряд должен непрерывно терять энергию на излучение и в конечном итоге упасть на ядро. Постулат Бора обеспечивает стабильность атома.

Для определения этих разрешённых стационарных орбит в атоме водорода Бор ввёл дополнительное правило квантования. Согласно этому правилу, для электрона, движущегося по стационарной круговой орбите, модуль момента импульса (угловой момент) должен быть кратен редуцированной постоянной Планка $\hbar$ (которая равна постоянной Планка $\text{h}$, делённой на $2\pi$):

$L_n = m_e v_n r_n = n \cdot \frac{h}{2\pi} = n\hbar$, где $n = 1, 2, 3, ...$

Здесь $m_e$ — масса электрона, $v_n$ — его скорость на $\text{n}$-й орбите, $r_n$ — радиус $\text{n}$-й орбиты, а $\text{n}$ — целое положительное число, называемое главным квантовым числом.

Таким образом, первый постулат Бора ввёл в физику революционную идею о квантовании энергетических состояний атома, что стало ключевым шагом на пути к созданию современной квантовой механики.

Ответ: Первый постулат Бора утверждает, что атом может устойчиво существовать только в определённых дискретных стационарных состояниях, каждому из которых соответствует свой уровень энергии. Находясь в таком состоянии, атом не излучает электромагнитных волн.