§ 21. КВАНТЫ И АТОМЫ
Линейчатые спектры и строение атомов.
После того как опытами Резерфорда в 1909 г. была доказана ядерная структура атомов, встала задача теоретического объяснения известных физических и химических свойств атомов различных элементов. В начале XX в. среди большого числа нерешенных проблем физики атома одной из наиболее важных была проблема объяснения оптических спектров атомов.
Линейчатый спектр, испускаемый атомами каждого химического элемента, не совпадает со спектром ни одного другого химического элемента. Это свидетельствует о том, что у всех атомов одного и того же химического элемента электронные оболочки имеют совершенно одинаковое строение, но электронные оболочки атомов разных химических элементов обязательно чем-то отличаются друг от друга. Теория атома должна была определить положение каждой спектральной линии в спектрах
всех элементов таблицы Менделеева, объяснить их происхождение.
Задача объяснения происхождения линейчатых спектров атомов оказалась для классической физики неразрешимой, так как, согласно ее законам, само существование атомов, состоящих из положительно заряженных ядер и обращающихся вокруг них электронов, невозможно. Действительно, движение электрона по окружности вокруг ядра является ускоренным движением. Согласно классической теории электромагнетизма, электрон при движении по своей орбите вокруг ядра должен излучать электромагнитные волны. Но это должно приводить к уменьшению энергии электрона, постепенному его приближению к атомному ядру и, наконец, падению на ядро. Атом, состоящий из атомного ядра и обращающихся вокруг него электронов, согласно законам классической физики, неустойчив. Он может существовать лишь очень короткое время, за которое электроны израсходуют всю свою энергию на излучение и упадут на ядро. Но в действительности атомы устойчивы и в обычных условиях не излучают света.
