032 8

v-R(Z- I

(Z-l)

(2.22)

(Z - I) dlatego, te jeden z pozostałych na orbicie K elektronów ..osłania" jądro ładunkiem ujemnym, zmniejszając pozornie (dla elektronu na orbicie L) ładunek jądra o I. Wzór (2.22) daje. zgodnie z doświadczeniem, liczbę falową linii K₀. dla

której Moselcy otrzymał a ■

— oraz hm |. we wzorze (2.20).

2.4.3. Opis powłoki elektronowej za pomocą mechaniki kwantowej

Wyjaśnienie powstawania widm było poważnym osiągnięciem teorii Bohra. Niemniej wykazywała ona wiele stron słabych, takich jak: pewne niekonsekwencje w założeniach, bezsilność w wyjaśnieniu zjaw isk Zeemana i Starka oraz tzw. subtelnej struktury widma. Zjawisko Zeemana polega na tym. że linie widmowe atomów umieszczonych w polu magnetycznym rozszczepiają się na składowe o różniących się nieco liczbach falowych. W zjaw isku Starka rozszczepienie takie jest spowodowane polem elektrycznym. Subtelną strukturę widma ujawniają spektrografy o dużej zdolności rozdzielczej. Okazuje się. że linie widmowe Bohra są faktycznie złożone z dwóch lub więcej leżących blisko siebie linii, co świadczy o tym. że borowskie poziomy energetyczne są złożone i składają się z szeregu blisko siebie położonych poziomów. Próbowano ratować teorię Bohra dalszymi założeniami. torami eliptycznymi (Sommcrfcłd). spinem elektmnonym il hlcnbcck. Goudsmit). Teoria traci wartość przy większej liczbie założeń. należało zacząć wszystko od nowa. od podstaw.

Rozwiązania należało szukać na gruncie mechaniki kwantowej. Rozwinięcie tej teorii wykracza poza ramy tego podręcznika. Możemy tu podać tylko pewne przybliżone idee i wyniki rozważań. Ruch elektronu w polu kulombowskim jądra ma być opisany za pomocą fali dc Broglie'a. Falc te interferują i znoszą się w miejscach. gdzie spotykają się z fazami niezgodnymi, a wzmacniają w miejscach, gdzie spotykają się z fazami zgodnymi, tworząc falc stojące, stacjonarne (ryc. 2.3). Warunek stacjonamości jest spełniony, jeżeli długość fali A zmieści się całkowitą liczbę razy w obwodzie koła o promieniu r. czyli spełniona jest zależność:

Promień r oznacza odległość od jądra, dla której amplituda fali przyjmuje wartość maksymalną. W odległości tej może się znajdować elektron. Nic trudno zauważyć. że równość (2.23). przy uwzględnieniu zależności (2.6). daje postulat Bohra (2.13). Zwróćmy jednak uwagę, żc to. co było założeniem u Bohra, jest wnioskiem w teorii falowej Ten nowy. ..falowy" model atomu daje te same stany

32