Атом водорода является физико-химической системой, состоящей из атомного ядра с положительным зарядом и электрона с отрицательным зарядом. В этой статье вы узнаете о модели Бора, уравнении Шрёдингера и свойствах атома водорода. Узнайте, как устроен атом водорода и какие основы строения он помогает понять для других атомов и молекул.
Cодержание
Введение
Атом водорода является физико-химической системой, состоящей из атомного ядра с положительным зарядом и электрона с отрицательным зарядом. В состав атомного ядра входит протон или протон с нейтронами, образуя изотопы водорода. Электрон находится в электронной оболочке с наибольшей вероятностью обнаружения в центре атома.
Модель атома водорода
В 1913 году Нильс Бор предложил модель атома водорода, которая стала основой для развития квантовой механики. Согласно этой модели, атом водорода состоит из однократно заряженного ядра и одного электрона, который движется по траектории окружности вокруг ядра. Модель Бора дала правильные значения энергетических уровней атома водорода.
Уравнение Шрёдингера
В 1925—1926 годах уравнение Шрёдингера было использовано для строгого квантовомеханического анализа атома водорода. Уравнение Шрёдингера описывает как уровни энергии электрона, так и форму атомных орбиталей. Решение уравнения Шрёдингера позволяет получить аналитическую формулу для описания движения электрона в электростатическом поле ядра.
См. также
Постулаты Бора
Для объяснения стационарности атома водорода Нильс Бор предложил два основных постулата. Первый постулат утверждает, что электрон может находиться только на таких орбитах, для которых момент количества движения электрона кратен постоянной Планка. Каждая разрешенная орбита соответствует определенной энергии атома. Второй постулат гласит, что поглощение или испускание света происходит только при переходах атома из одного стационарного состояния в другое.
Свойства атома водорода
Атомы водорода имеют одинаковые размеры, которые не меняются независимо от условий. Расстояние между электроном и ядром не изменяется, что объясняется силой притяжения и центробежной силой. Классический подход не может объяснить эту особенность, но модель Бора позволяет понять, что энергия электрона на разрешенной орбите не изменяется.
Заключение
Атом водорода является самым простым атомом, состоящим из одного протона и одного электрона. Модель Бора и уравнение Шрёдингера позволяют описать его строение и свойства. Постулаты Бора объясняют стационарность атома и особенности его размеров. Исследование атома водорода имеет большое значение в квантовой механике и помогает понять основы строения других атомов и молекул.
