Симулятор атома Бора
Уравнения этой модели
| n_i | Начальный уровень энергии nᵢ (орбита, с которой начинает электрон) | орбита, на которой электрон находится до перехода | |
|---|---|---|---|
| n_f | Конечный уровень энергии n_f (орбита, на которую он переходит) | должен быть ниже nᵢ | |
| E_n | энергия уровня n | отрицательная, потому что электрон связан; 0 соответствовал бы свободному электрону |
При текущих значениях:
| ΔE | энергия фотона | энергия, которую теряет электрон, уходит в один фотон |
|---|
При текущих значениях:
| λ | длина волны | фотона; 380–750 нм — видимый свет | |
|---|---|---|---|
| h c | постоянная Планка на скорость света | 1,240 eV·nm |
При текущих значениях:
| a₀ | боровский радиус | 0,0529 нм; орбиты нарисованы с r ∝ n² |
|---|
При текущих значениях:
Как пользоваться симулятором атома Бора
- Электрон вращается вокруг ядра по одной из разрешённых орбит, пронумерованных от n = 1 (ближайшая) до 7. Выберите начальный уровень и более низкий конечный.
- Нажмите «Испустить фотон»: электрон переходит на нижнюю орбиту, а фотон улетает, окрашенный по длине волны (белый для ультрафиолета, тёмно-красный для инфракрасного).
- Читайте энергию каждого уровня, энергию фотона, его длину волны и серию.
Частые вопросы
Что такое модель Бора?
Картина атома водорода Нильса Бора 1913 года: электрон может находиться только на орбитах с энергиями E = −13,6 эВ ÷ n² и переходит между ними, испуская или поглощая фотон с энергией, равной разности. Она точно объясняет спектр водорода, хотя квантовая механика с тех пор заменила орбиты орбиталями.
Как рассчитывается длина волны?
Энергия фотона — разность уровней, ΔE = 13,6 эВ × (1 ÷ nf² − 1 ÷ ni²), а длина волны λ = hc ÷ ΔE = 1240 эВ·нм ÷ ΔE. Для перехода 3 → 2 это 1,89 эВ и 656 нм — красная линия H-альфа.
Что такое серии Лаймана, Бальмера и Пашена?
Семейства спектральных линий, названные по уровню, на который переходит электрон: серия Лаймана заканчивается на n = 1 и лежит в ультрафиолете, серия Бальмера заканчивается на n = 2 и включает четыре видимые линии водорода (656, 486, 434 и 410 нм), а серия Пашена заканчивается на n = 3 в инфракрасной области.
Пишет, что WebGL выключен.
Для 3D-вида нужен WebGL, который есть во всех современных браузерах. Он может быть выключен, если в настройках браузера отключено аппаратное ускорение или графический драйвер очень старый. Включите аппаратное ускорение или попробуйте другой браузер.
Загружается ли что-нибудь?
Нет. Симуляцию рисует ваш собственный браузер с помощью WebGL; ничего никуда не отправляется, и после загрузки страницы она работает и офлайн.