запустити on-line скачати

Модель має дві сторінки на яких відображається явище для одного та для багатьох атомі.

Параметри моделі:

• регулятор зверху дозволяє встановити напругу, що розганяє електрони та змінити полярність;
• електрони можна випускати по одному або автоматною чергою;
• призупинка або сповільнення анімацію;
• включення відображення спектрів;
• можна обрати для демонстрації водень, натрій, ртуть, неон або сконфігурувати іншу речовину.

Модель можна використати при поясненні нового матеріалу на уроках фізики в 11 класі, розділ "Атом і атомне ядро", тема "Квантові постулати Бора. Поглинання і випромінювання світла атомом".

Актуалізація: ядерна модель атома, випромінення електромагнітної хвилі при прискореному руху зарядженої частинки.

Постановка проблеми: згідно із ядерною моделлю атома електрони рухаються навколо ядра, звідси можна припустити, що вони повинні випромінювати електромагнітну хвилю, тобто втрачати енергію. Розрахунки показують, що якби було саме так, то електрони за незначну частку секунди падали б на ядро і речовина у звичному для нас вигляді припиняла б своє існування.

Викладення нового матеріалу: вихід з цього протиріччя запропонував Бор у своїх постулатах. Він припустив, що електрони можуть обертатися навколо ядра не випромінюючи електромагнітної хвилі, ці стани атома були названі стаціонарними. Якщо в атом поступає енергія в кількості достатньої для переходу до вищого стаціонарного стану, то відбувається перехід. Зворотній перехід супроводжується випромінюванням електромагнітної хвилі.

Демонстрація 1: вмикаємо першу сторінку моделі, зменшуємо напругу і, відповідно, енергію електрона, стріляємо => атом не переходить до вищого стаціонарного стану. Стріляємо чергою електронів => атом все одно не переходить до вищого стаціонарного стану. В цьому проявляється особливості мікроміру. Якби ті самі закони працювали б у нашом звичному світу, то вантаж не можна було б підняти незалежно від кількості людей.

Демонстрація 2: збільшуємо напругу, стріляємо одним електроном => атом переходить до вищого стаціонарного стану, потім майже одночасно до нижчого, що супроводжується випромінюванням фотона (електромагнітної хвилі).

Демонстрація 3: стріляємо чергою електронів => атом може перейти не тільки до 1 стану, але і до 2, 3, 4, 5. Якщо кількість електронів достатня, то другий електрон вдарить по атому у стані 1 і переведе його у стан 2, наступний електрон вдарить атому у стані 2 і переведе до стану 3 тощо. Відповідно, атом може перейти до будь-якого нижчого енергетичного рівня і тому випромінює електромагнітну хвилю з різною енергією та різною довжиною хвилі.

Демострація 4: включаємо відображення спектроскопа, спостерігаємо кількість квантів електромагнітної хвилі з різними довжинами. В реальності це проявляється як спектри випромінювання атома.

Демонстрація 5: змінюємо речовину, спостерігаємо різні спектри, даємо уяву про спектральний аналіз.

Демонстрація 6: вмикаємо другу сторінку моделі (спектри швидше будуються), вмикаємо паузу, встановлюємо один вищий енергетичний рівень. Скільки ліній буде у спектрі? Встановлюємо два рівня. Скільки тепер буде ліній в спектрі? Як зміниться колір спектральної лінії якщо 1 та 2 лінії будуть ближче?