Модель атома Томсона
Для объяснения характера спектра, испускаемого изолированным атомом, следовало предположить, что электрон в излучающем атоме совершает гармонические колебания и, следовательно, удерживается около положения равновесия квазиупругой силой вида. В 1903 г. Томсон предложил модель атома, согласно которой атом представляет собой равномерно заполненную положительным электричеством сферу, внутри
Частота любой линии спектра водорода может быть представлена в виде разности двух чисел ряда. Эти числа называют спектральными термами или просто терма м и *). Так, например, частота первой линии серии Бальмера равна Т(2)—Т(3), второй линии серии Пфуида
Изучение спектров других атомов показало, что частоты линий и в этом случае могут быть представлены в виде разностей двух термов:
Рис. 181.
которой находится электрон (рис. 181). Суммарный положительный заряд сферы равен заряду электрона, так что атом в целом нейтрален.
Напряженность поля внутри равномерно заряженной сферы определяется выражением *)
где —заряд сферы, а —ее радиус [см. т. II, формулу (8.12)]. Следовательно, на электрон, находящийся на расстоянии от положения равновесия (от центра
сферы), будет действовать сила:
(—заряд электрона, —масса электрона,—радиус атома).
Последним соотношением можно воспользоваться для оценки размеров атома. Согласно (60.1)
Длине волны(видимая об-
ласть спектра) соответствуетСледова-
тельно,
Полученное значение совпадает по порядку величины с газокинетическими размерами атомов, что можно было бы рассматривать как подтверждение модели Том-сона. Однако в дальнейшем выяснилась несостоятельность этой модели, так что в настоящее время она имеет лишь исторический интерес как одно из звеньев в цепи развития представлений о строении атомов.
В таких условиях электрон, выведенный каким-либо образом из положения равновесия, будет совершать колебания с частотой