Wyk»ad wst pny. Podr czniki

Podobne dokumenty
Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Falowa natura materii

Kwantowa natura promieniowania

Światło fala, czy strumień cząstek?

Wykład FIZYKA II. 11. Optyka kwantowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE

Transformacje optyczne Transformata Fouriera w optyce

Początek XX wieku. Dualizm korpuskularno - falowy

PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -1

Światło ma podwójną naturę:

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach

Elementy optyki kwantowej. Ciało doskonale czarne. Teoria Wiena. Notatki. Notatki. Notatki. Notatki. dr inż. Ireneusz Owczarek

Wykład 14. Termodynamika gazu fotnonowego

Podstawy fizyki kwantowej. Nikt nie rozumie fizyki kwantowej R. Feynman, laureat Nobla z fizyki

Podstawy fizyki kwantowej

Wczesne modele atomu

Falowa natura materii

Fizyka 3.3 WYKŁAD II

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a

p.n.e. Demokryt z Abdery. Wszystko jest zbudowane z niewidzialnych cząstek - atomów (atomos ->niepodzielny)

Chemia ogólna - część I: Atomy i cząsteczki

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X

Podstawy fizyki kwantowej

Fizyka klasyczna i kwantowa. Krótka historia fizyki.

Stara i nowa teoria kwantowa

Rysunek 3-19 Model ciała doskonale czarnego

FALOWA NATURA MATERII

FALOWY I KWANTOWY OPIS ŚWIATŁA. Światło wykazuje dualizm korpuskularno-falowy. W niektórych zjawiskach takich jak

I.4 Promieniowanie rentgenowskie. Efekt Comptona. Otrzymywanie promieniowania X Pochłanianie X przez materię Efekt Comptona

Podstawy fizyki kwantowej

Wykład 7 Kwantowe własności promieniowania

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Problemy fizyki początku XX wieku

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

FIZYKA 2. Janusz Andrzejewski

Modele atomu wodoru. Modele atomu wodoru Thomson'a Rutherford'a Bohr'a

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

FALE MATERII. De Broglie, na podstawie analogii optycznych, w roku 1924 wysunął hipotezę, że

Rysunek 3-23 Hipotetyczne widmo ciągłe atomu Ernesta Rutherforda oraz rzeczywiste widmo emisyjne wodoru w zakresie światła widzialnego

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

ZASADY ZALICZENIA PRZEDMIOTU MBS

Teorie wiązania chemicznego i podstawowe zasady mechaniki kwantowej Zjawiska, które zapowiadały nadejście nowej ery w fizyce i przybliżały

Podstawy fizyki sezon Dualizm światła i materii

VII. CZĄSTKI I FALE VII.1. POSTULAT DE BROGLIE'A (1924) De Broglie wysunął postulat fal materii tzn. małym cząstkom przypisał fale.

Zjawiska korpuskularno-falowe

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -2

Podstawy fizyki kwantowej

Wykład 17: Elementy fizyki współczesnej

Ładunek elektryczny jest skwantowany

Podstawy fizyki kwantowej

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład IX

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład IX

III. EFEKT COMPTONA (1923)

Energetyka Jądrowa. Wykład 28 lutego Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

Promieniowanie cieplne ciał.

W efekcie: obserwujemy fale, które s superpozycj fal kulistych (wtórnych).

Fale materii. gdzie h= J s jest stałą Plancka.

Mechanika kwantowa. Erwin Schrödinger ( ) Werner Heisenberg

falowa natura materii

Feynmana wykłady z fizyki. [T.] 1.2, Optyka, termodynamika, fale / R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands. wyd. 7. Warszawa, 2014.

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

Tak określił mechanikę kwantową laureat nagrody Nobla Ryszard Feynman ( ) mechanika kwantowa opisuje naturę w sposób prawdziwy, jako absurd.

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Wykład Budowa atomu 1

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

FIZYKA II. Podstawy Fizyki Współczesnej 15h (R.Bacewicz) Fizyka Urządzeń Półprzewodnikowych 15 h (M.Igalson) Laboratorium Fizyki II 15h

Wykład 17: Dr inż. Zbigniew Szklarski. Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok

Atom wodoru i jony wodoropodobne

Foton, kwant światła. w klasycznym opisie świata, światło jest falą sinusoidalną o częstości n równej: c gdzie: c prędkość światła, długość fali św.

FIZYKA-egzamin opracowanie pozostałych pytań

BADANIE EFEKTU FOTOELEKTRYCZNEGO ZEWNĘTRZNEGO

Optyka kwantowa wprowadzenie. Początki modelu fotonowego Detekcja pojedynczych fotonów Podstawowe zagadnienia optyki kwantowej

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 2, Mateusz Winkowski, Jan Szczepanek

Oddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy

WYKŁAD 2 Podstawy spektroskopii wibracyjnej, model oscylatora harmonicznego i anharmonicznego. Częstość oscylacji a struktura molekuły Prof. dr hab.

Efekt fotoelektryczny. 18 października 2017

Stałe : h=6, Js h= 4, eVs 1eV= J nie zależy

spr óyny nieliniowej, której spr óystoñƒ maleje dla wi kszych drga½ x.

Rozdział 1. Światło a fizyka kwantowa

INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład IX

Podstawy fizyki kwantowej i budowy materii

n n 1 2 = exp( ε ε ) 1 / kt = exp( hν / kt) (23) 2 to wzór (22) przejdzie w następującą równość: ρ (ν) = B B A / B 2 1 hν exp( ) 1 kt (24)

Rozładowanie promieniowaniem nadfioletowym elektroskopu naładowanego ujemnie, do którego przymocowana jest płytka cynkowa

Kryształy, półprzewodniki, nanotechnologie. Dr inż. KAROL STRZAŁKOWSKI Instytut Fizyki UMK w Toruniu

PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

W3. Mechanika klasyczna objekty klasyczne

WŁASNOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIECZY

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 39 ATOM WODORU. PROMIENIOWANIE. WIDMA TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU

Ćwiczenia z mikroskopii optycznej

Kalendarz Maturzysty 2010/11 Fizyka

ZESTAW PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN Z FIZYKI sem /13

IV. TEORIA (MODEL) BOHRA ATOMU (1913)

II.1 Serie widmowe wodoru

Optyka. Optyka geometryczna Optyka falowa (fizyczna) Interferencja i dyfrakcja Koherencja światła Optyka nieliniowa

Transkrypt:

Fizyka 2 Wyk»ad 1 1 Podr czniki Wyk»ad wst pny R.Kosi½ski - Wprowadzenie do mechaniki kwantowej i fizyki statystycznej, Oficyna Wydawnicza PW 2006. S.Brandt, H.D.Dahmen, Mechanika kwantowa w obrazach, PWN1989. A.Sukiennicki, A.Zagórski, Fizyka cia»a sta»ego, WNT 1984 (Seria Podr czniki Akademickie - Elektronika, Informatyka, Telekomunikacja) R.P. Feynman, R.B. Leighton, M.Sands, Feynmana wyk»ady z fizyki, tom III, PWN - wiele wyda½ - ostatnie 2001. F.Reif, Fizyka statystyczna, PWN 1971. Ciekawa strona internetowa: {hyperlink: http://phys.educ.ksu.edu/vqm/} Zbiory zada½: J.B. Brojan, J.Mostowski, K.Wódkiewicz, Zbiór zada½ z mechaniki kwantowej, PWN 1978 L.Tykarski (red.), Zbiór zada½ z podstaw fizyki, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej 1977.

Fizyka 2 Wyk»ad 1 2 Kryzys Fizyki Klasycznej Burzliwy rozwój fizyki i techniki (uk»ady elektroniczne, lasery, komputery kwantowe i technika jdrowa, chemia) by»by niemoóliwy bez mechaniki kwantowej mechanika kwantowa s»uóy do analizy zjawisk w mikroñwiecie i powsta»a na skutek analizy danych doñwiadczalnych nie dajcych si wyjañniƒ za pomoc fizyki klasycznej mechaniki kwantowej nie da si wyprowadziƒ - jest postulowana przy jej konstruowaniu trzeba odstpiƒ od wielu pogldów i poj ƒ zakorzenionych w fizyce klasycznej Przyk»ady: ruch cia»a po torze ze ÑciÑle okreñlonym po»oóeniem i p dem d r samo poj cie pr dkoñci rozumianej jako dt Nie jest to takie dziwne: W fizyce klasycznej istniej takie poj cia jak temperatura, których zastosowanie ma sens tylko w pewnym ograniczonym zakresie (w przypadku temperatury - duóa liczba czsteczek i stan równowagi termodynamicznej uk»adu)

Fizyka 2 Wyk»ad 1 3 Koniecznoу wprowadzenia mechaniki kwantowej wynikiem szeregu doświadczeń przeprowadzonych na prze»omie XIX i XX wieku. promieniowanie cia»a doskonale czarnego Definicja: Cia»o jest doskonale czarne gdy jego wspó»czynnik poch»aniania wynosi 1 Interpretacja: takie cia»o nie odbija promieniowania i promieniuje dok»adnie tyle ile poch»ania. Doskonale czarne - gdy jego w»asnoñci nie zaleó od materia»u z jakiego jest wykonane Istniej jedynie modele ciała doskonale czarnego:

Fizyka 2 Wyk»ad 1 4 Wynik badania tych modeli w XIX w.: Gdy roñnie temperatura T - roñnie teó maksymalna cz stoñƒ fali e-m. promieniowanej przez cia»o John William Strutt, III Baron Rayleigh (1842-1919) James Jeans (1877-1946)

Fizyka 2 Wyk»ad 1 5 Zarys klasycznej teorii promieniowania cia»a doskonale czarnego Rayleigha-Jeansa dana jest wn ka metalowa o Ñcianach jednorodnie ogrzanych do temperatury T. Ðcianki wn ki promieniuj fal elektromagnetyczn fale te s falami stojcymi. Moóna pokazaƒ, óe w przedziale cz stoñci v, v + dv przy zadanych rozmiarach wn ki znajduje si w niej N(v) fal, przy czym ν = c/ λ, gdzie c pr dkoñƒ fali e-m a λ to jej d»ugoñƒ pomi dzy wn k a falami wewntrz niej ustala si równowaga termodynamiczna (sta»a temperatura ca»ego uk»adu) wi c moóna potraktowaƒ uk»ad jako pude»ko z gazem doskona»ym. Pozwala to obliczyƒ nast pujce wielkoñci: Ñredni energi < ε >= kt - nie zaleóy od czestoñci (!) bo: o fala ma 1 stopie½ swobody - amplitud ; o d»ugoñƒ fali wynika z tego, óe jest ona stojca. o Energia fali jest proporcjonalna do kwadratu jej amplitudy. o Z w»asnoñci ruchu harmonicznego < ε >= 2 < ε k >. Na jeden stopie½ swobody gazu kt doskona»ego przypada energia kinetyczna ) 2

Fizyka 2 Wyk»ad 1 6 g stoñƒ widmow energii fali N( ν )< ε > 8π ν ρ T ( ν )= = kt V 3 c gdzie V - obj toñƒ wn ki Wynik ten nie zgadza się z doświadczeniem: gęstość widmowa rośnie z częstością ν (tzw. katastrofa w nadfiolecie) Spostrzeóenie Plancka: gdyby tak w granicy średnia energia < ε > 0 to katastrofy w ν ultrafiolecie uda»oby si uniknƒ. Ðrednia energia b dzie maleƒ w funkcji częstości jeñli energia b dzie si zmieniaƒ nie w sposób cig»y lecz kwantami (porcjami) o wielkoñci E. 2

Fizyka 2 Wyk»ad 1 7 Planck przyj», óe zaleónoñƒ energii od cz stoñci jest liniowa tj. E ν ze sta» proporcjonalnoñci h dopasowan na podstawie doñwiadczenia pomiaru promieniowania cia»a doskonale czarnego h = 6.63 10-34 [N s] Rozumowanie Plancka było następujące: Aby zrozumieƒ dlaczego Ñrednia energia fal we wn ce maleje do 0 gdy cz stoñƒ roñnie nieograniczenie trzeba rozpatrzeƒ jak w fizyce statystycznej oblicza si takie Ñrednie. Dla gazu doskona»ego: rozk»ad g stoñci prawdopodobie½stwa Botzmanna P(E) E exp - kt P(E)= kt wyraóa prawdopodobie½stwo znalezienie w danym uk»adzie obiektu (tu: fali) o energii z przedzia»u E,E+dE.

Fizyka 2 Wyk»ad 1 8 Rozkład Boltzmanna P(E) otrzymuje si wtedy gdy: liczba stanów energetycznych nie zaleóy od E uk»ad zawiera bardzo wiele obiektów w stanie równowagi termodynamicznej. Ðrednia wartoñƒ wielkoñci okreñlonej przez rozk»ad prawdopodobie½stwa P(E) dana jest przez niezaleŝnie od postaci tego rozkładu < ε >= 0 0 E P(E) de P(E) de Pole powierzchni pod krzyw (rys. na lewo) to oczywiñcie szukana ca»ka tj. Ñrednia energia <ε >= kt

Fizyka 2 Wyk»ad 1 9 JeÑliby energia E nie by»a cig»a a zmienia»a si kwantami o wielkoñci E (rys. na prawo) to <ε >< kt Skoro energia zmienia się kwantami E, ca»ki w wyraóeniu na Ñredni statystyczn przechodz w sumy n E n E exp - n=0 kt hν < ε >= = n E hν exp - exp - 1 n=0 kt kt (wyraóenie po prawej to suma szeregu geometrycznego z ilorazem mniejszym od 1) hν dla 0 kt hν dla kt Średnia energia jaką otrzymał Planck ma nast pujce w»asnoñci: funkcj eksponenjaln moóna rozwinƒ w szereg i zachowaƒ pierwszy wyraz a wtedy < ε > < ε > 0 kt i dok»adnie odtwarza wynik doñwiadczenia z promieniowaniem cia»a doskonale czarnego w»cznie z tzw. prawem przesuni ƒ Wiena T = -3 2.89810 [m K] λ max Dowodzi to skwantowania energii fali elektromagnetycznej. hν Pokazuje teó, óe skwantowanie to nie b dzie widoczne (mierzalne) gdy b dzie dostatecznie ma»e kt

Fizyka 2 Wyk»ad 1 10 Dowód doświadczalny doskonałości opisu ciała doskonale czarnego:

Fizyka 2 Wyk»ad 1 11 Zewn trzne zjawisko fotoelektryczne 1857-1894 DoÑwiadczenie Herza (koniec XIX w.): pomimo przy»oóenia do elektrod potencja»u hamujcego - gdy katod oñwietlono Ñwiat»em ultrafioletowym - prd elektryczny p»yn».

Fizyka 2 Wyk»ad 1 12 Wniosek elektrony by»y wybijane przez Ñwiat»o z energi dostateczn do pokonania potencja»u hamujcego. Ponadto: liczba elektronów by»a proporcjonalna do nat óenia promieniowania energia elektronów wybitych z katody nie zaleóy od nat óenia a zaleóy do cz stoñci promieniowania Interpretacja zgodna z fizyk klasyczn: amplituda drga½ elektronów w metalu elektrody amplitudy fali elektromagentycznej => gdy roñnie amplituda fali roñnie energia elektronów zjawisko powinno zachodziƒ dla dowolnej cz stoñci v ale dla dostatecznie duóych nat ó ½ - a tak nie jest jeñli nat ó nie jest ma»e to elektron powinien przez pewien czas absorbowaƒ absorbowaƒ energi aó jego energia kinetyczna wzroñnie na tyle aby móg» pokonaƒ prac wyjñcia z metalu.

Fizyka 2 Wyk»ad 1 13 Interpretacja kwantowa zjawiska fotoelektrycznego (nagroda Nobla dla Einsteina w 1905 r.): Ñwiat»o jest strumienie czstek (fotonów), które s nosnikami energii zjawiska takie jak interferencja, dyfrakcja i inne zjawiska w optyce s obserwowane gdy udzia» bierze wiele fotonów tj. wynikaj one ze Ñrednich (tj. statystycznych) w»asnoñci fotonów w procesie emisji ïród»o promieniowania przechodzi od stanu o energii n hv do stanu o energii (n-1) hv promieniujc kwant o energii E = hv Kwant jest zlokalizowan w przestrzeni porcj energii poruszajca si z pr dkoñci Ñwiat»a Einstein za»oóy», óe w procesie fotoelektrycznym 1 foton zderza si z 1 elektronem. Wtedy energia kinetyczna elektronu równa jest = h gdzie w 0 jest prac wyjñcia elektronu z metalu. - w E k ν 0 W trakcie zderzenia z elektronem foton przekazuje mu p d p f = E hν = c c Uwzgl dniajc zwyk»e zwizki dla fali harmonicznej moóna p d fotonu wyraziƒ jako: p f h h 2π = = = h k λ 2π λ

Fizyka 2 Wyk»ad 1 14 Teoria Einsteina w zupe»noñci wyjañnia zjawisko fotoelektryczne: Przyk»ad: widaƒ natychmiast, óe podwojenie nat óenia Ñwiat»a powoduje podwojenie nat óenia prdu a nie wzrost energii kinetycznej elektronów efekt Comptona (1923) Compton rozprasza» monochromatyczne, p»askie fale rentgenowski na cienkich foliach z»ota. Fale te rozpraszaj si na elektronach w metalu, przy czym d»ugoñƒ fali rozproszonej λ 1 róóni si od d»uoñci fali padajcej λ 0 i zaleóy od kta padania θ. Próba wyjañnienie tego zjawiska w oparciu o klasyczn elektrodynamik : Fala padajca pobudza elektron do dgra½ z cz stoñci równ cz stoñci fali (polaryzacja elektronowa). Elektrony drgajc promieniuj fal wtórn o tej samej czestoñci.

Fizyka 2 Wyk»ad 1 15 W obrazie korpuskularnym: Fotony zderzaj si z elektronami. Dla takiego zderzenia zasada zachowania p du oraz zasada zachowania energii: r r r h k = h k + m v 2 hν 0 + m0c = hν 1 + mc Std moóna wyznaczyƒ tzw. przesuni cie comptonowskie h λ1 - λ0 = ( 1- cos θ ) 2 m0 c W zjawisku Comptona nie bior udzia»u jdra atomowe materia»u tarczy. Dualizm falowo korpuskularny w zjawisku Comptona: 0 1 2 Zjawisko to moóna wyjasniƒ jedynie przy pomocy czsteczkowej natury Ñwiat»a òeby jednak efekt zaobserwowaƒ trzeba zmierzyƒ d»ugoñƒ fali promieni X. Robi si to wykorzystujc dyfrakcj tych promieni na krysztale - tj. korzystajc z natury falowej Ñwiat»a.

Fizyka 2 Wyk»ad 1 16 Hipoteza de Broglie a Dualizm falowo-korpukularny dotyczy równieó czstek elementarnych obdarzonych mas a nie tylko fotonów: E = hν Przyk»ad: p = D»ugoу fali materii dla pi»ki futbolowej: m = 1 kg i pr dkoñƒ v = 10 m/s h 6.6-34 10 [J s] λ = = = 6.6-35 10 [ m ] = 6.6-26 10 nm mv m 10[kg ] s a dla elektronu o energii kinetycznej 100 ev λ = ~ 0.12 nm i jest porównywalna z odległościami międzyatomowymi w ciele stałym (kryształach). Prowadzi to do dyfrakcji elektronów w kryształach i w ogóle w tzw. materii skondensowanej. h λ

Fizyka 2 Wyk»ad 1 17 DoÑwiadczenie Davissona i Germera DoÑwiadczenie to wykaza»o dualizm falowo korpuskularny materii: Rozpraszano elektrony na czystej powierzchni niklu. Okaza»o si, óe elektrony (cząsteczki) rozpraszaj si na krysztale niklu zgodnie z prawem Bragga (dyfrakcja na 3- wymiarowej siatce dyfrakcyjnej) tj. tak jak rozprasza si np. fala rentgenowska. Ciekawostka: J.J.Thomson wykry» elektron i pokaza», óe jest on czstk (nagroda Nobla 1906) G.P.Thomson (syn J.J.) otrzyma» razem z Davissonem nagrod nobla w 1937 roku za pokazanie, óe elektron jest fal

Fizyka 2 Wyk»ad 1 18 Zasada komplementarnoñci Nielsa Bohra W jednym doñwiadczeniu ujawnia si albo tylko falowa albo tylko korpuskularna natura badanych obiektów. Struktura atomu DoÑwiadczenia sprzed 1910 roku dowiod»y, óe istniej atomy - Ñwiadczy»a o tym dyfrakcja promieni Rentgena zgodna z prawem Bragga (dyfrakcja na dyskretnej strukturze przestrzennej) istniej w nich elektrony i maj»adunek ujemny atomy s oboj tne elektrycznie Std wiadomo by»o, óe musi gdzieñ w nich byƒ»adunek dodatni doñwiadczenia Rutherforda (rozpraszanie czstek α na folii z»ota) dowiod»y, óe»adunek ten jest roz»oóony w bardzo ma»ej obj toñci - o Ñrednicy 10-13 m (Ñrednica atomu wynosi ok. 10-10 m). Ale jak wyjañniƒ dlaczego elektrony przycigane przez dodatnie jdro na nie nie spadaj?

Fizyka 2 Wyk»ad 1 19 Propozycja Nielsa Bohra (1885-1962): elektron nie spada na jdro bo jego moment p du jest skwantowany. Model Bohra sprowadza» si do nast pujcych stwierdze½: 1) Elektron w atomie porusza si dooko»a jdra po orbitach ko»owych; ruch ten podlega prawom klasycznej 2) Tylko te orbity s stabilne, dla których fala de Broglie a elektronu jest fal stojc tzn. n λ = 2π rorbity Warunek ten jest równowaóny skwantowaniu d»ugoñci wektora orbitalnego momentu p du elektronu: n h p h = 2π r p r = n 2π r L = nh Bohra regu»a kwantowania

Fizyka 2 Wyk»ad 1 20 3) Ruch po orbitach zgodnych z regu» kwantowania Bohra jest stabilny - nie ma promieniowania energii elektomagnetycznej w trakcie ruchu elektronu - jest to niezgodne z klasyczn elektrodynamik 4) Promieniowanie zwizane z przejñciem elektronu z orbity n na orbit m wynosi h ω = En - Em, gdzie ω jest cz stoñci fali elektromagnetycznej promieniowanej (n < m) lub poch»anianej przez atom (n > m). Model Bohra wyjañni» pochodzenie serii widmowych w spektroskopii optycznej. widmo atomów Ŝelaza Nie wyjañni»: struktury subtelnej linii widmowych (10-4 odst pu pomi dzy liniami g»ównymi). Krytyka starej teorii kwantów 1) Radzi»a sobie wzgl dnie dobrze tylko ze zjawiskami cyklicznymi jak np. ruch elektronu w atomie lub oscylator harmoniczny. Jest jednak wiele zjawisk fizycznych, które nie przebiegaj w sposób cykliczny w czasie. 2) dobrze opisywa»a atomy jednoelektornowe jak atomy H, Li, Na, K, Rb, Cs ale za»amywa»a si ca»kowicie juó przy atomie helu, który ma tylko 2 elektrony!

Fizyka 2 Wyk»ad 1 21 3) okreñla»a poprawnie po»oóenia poziomów energetycznych atomów jednoelektronowych ale nie pozwala»a okreñliƒ nat óe½ linii serii widmowych tj. cz stoñci z jakimi przejñcia pomi dzy poziomami zachodz. Przewidywa»a przy tym wi cej przejñƒ (linii w serii widmowej) nió obserwowano. Aby temu zaradziƒ wymyñlano tzw. regu»y wyboru, które zabrania»y niektórych przejñƒ. 4) Jest to teoria pozbawiona wewn trznej spójnoñci mieszanina poj ƒ klasycznych i ad hoc wprowadzonych poj ƒ kwantowych.