Verbum

А́ТАМНАЯ ФІ́ЗІКА,

раздзел фізікі, прысвечаны вывучэнню будовы і ўласцівасцяў атамаў, а таксама элементарных працэсаў, у якіх яны ўдзельнічаюць. У шырокім сэнсе атамная фізіка (субатамная фізіка) — фізіка мікраскапічных з’яў, якім характэрна перарыўнасць рэчыва і электрамагнітнага выпрамянення і якія падпарадкоўваюцца квантавым законам (гл. Элементарныя часціцы, Атам, Малекула, Фатон).

Гіпотэза, што матэрыя складаецца з атамаў як найменшых непадзельных і нязменных часціц, узнікла ў Стараж. Грэцыі ў 5—33 ст. да нашай эры. Дасканалыя ўяўленні пра атамістычную будову рэчыва склаліся значна пазней. У сярэдзіне 19 ст. дакладна вызначаны паняцці малекулы і атама. У канцы 19 ст. адкрыты электрон, рэнтгенаўскія прамяні і радыеактыўнасць, што дало магчымасць устанавіць складаную будову атама. Сучасную ядз. мадэль атама прапанаваў Э.​Рэзерфард у 1911. Гэта мадэль і квантавыя ўяўленні М.​Планка, А.​Эйнштэйна і інш. далі магчымасць Н.​Бору ў 1913 стварыць першую квантавую тэорыю атама і яго спектраў (гл. Бора тэорыя). У 1923 Л. дэ Бройль выказаў ідэю пра хвалевыя ўласцівасці часціц рэчыва, што было пацверджана эксперыментальна ў доследах па дыфракцыі электронаў у 1927 (гл. Дыфракцыя часціц).

Тэарэтычныя асновы атамнай фізікі закладзены ў 1925—28 працамі В.​Гайзенберга, Э.​Шродынгера, М.​Борна, П.​Дзірака і інш., у выніку чаго ўзніклі квантавая механіка і квантавая электрадынаміка. На гэтай аснове дадзена тлумачэнне вял. колькасці мікраскапічных з’яў і прадказаны шэраг эфектаў на атамна-малекулярным узроўні (гл. Атамныя спектры, Вымушанае выпрамяненне, Зонная тэорыя, Фотаэфект). Для апісання ўласцівасцяў элементарных часціц і іх узаемадзеянняў створана квантавая тэорыя поля. Развіццё атамнай фізікі прывяло да карэннага перагляду асн. уяўленняў і паняццяў фізікі мікраскапічных з’яў і ўзнікнення новых галін ведаў і тэхн. дастасаванняў, напрыклад квантавай электронікі, мікраэлектронікі, фізікі цвёрдага цела. На Беларусі даследаванні па атамнай фізіцы і сумежных навуках праводзяцца з канца 1950-х г. у ін-тах фіз. і фізіка-тэхн. профілю АН, БДУ, Бел. політэхн. акадэміі і інш.

Літ.:

Зубов В.П. Развитие атомистических представлений до начала XIX века. М. 1965;

Хунд Ф. История квантовой физики Киев, 1980;

Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики: Пер. с англ. М. 1985;

Ельяшевич М.А. Развитие Нильсом Бором квантовой теории атома и принципа соответствия // Успехи физ. наук. 1985. Т. 147, вып. 2.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 67

КААРДЫНАЦЫ́ЙНЫ ЛІК,

1) у крышталяхіміі — колькасць найбліжэйшых да дадзенага атама (іона) суседніх атамаў (іонаў) у крышталі. Для металаў характэрны К.л. 8 і 12, у структурах тыпу хларыду натрыю К.л. роўны 6.

2) Лік, які паказвае, колькі лігандаў можа каардынаваць каля сябе цэнтр. атам (комплексаўтваральнік) у комплексных злучэннях. Найб. пашыраны К.л. — 4 і 6, але вядома шмат комплексаў з К.л. 2, 3, 5, 7, 8 і больш.

т. 7, с. 378

АЛКАГАЛЯ́ТЫ,

прадукты замяшчэння металам атама вадароду гідраксільнай групы спіртоў, М (OAlk)_n (n — ступень акіслення металу). Алкагаляты шчолачных і шчолачна-зямельных металаў першасных і другасных спіртоў — іонныя злучэнні, раствараюцца ў спіртах і аміяку, іх растворы электраправодныя, няўстойлівыя ў прысутнасці вады, вуглякіслага газу, кіслароду. Алкагаляты металаў III—VIII групы — кавалентныя злучэнні, гіграскапічныя, лятучыя, нізкаплаўкія, растваральныя ў арган. растваральніках. Выкарыстоўваюць як каталізатары, алкаксільныя рэагенты, для атрымання асабліва чыстых аксідаў і гідраксідаў металаў.

т. 1, с. 262

БО́РА РА́ДЫУС,

радыус найбліжэйшай да ядра (пратона) арбіты электрона ў мадэлі атама вадароду Н.​Бора. Абазначаецца ${\displaystyle {\mathrm{a}}_0\bullet {\mathrm{a}}_0=\frac{\mathrm{ħ}}{\mathrm{m}{\mathrm{e}}^2}=\mathrm{5,2917706(44)}\bullet {10}^{\mathrm{-11}}}$ м, дзе ${\displaystyle \mathrm{ħ}=\frac{\mathrm{h}}{\mathrm{2\pi }}}$ , h — Планка пастаянная, m і e — маса і зарад электрона. У квантавай механіцы Бора радыус вызначаецца як адлегласць ад ядра, на якой з найбольшай імавернасцю можна выявіць электрон у няўзбуджаным атаме вадароду. Гл. таксама Бора тэорыя.

т. 3, с. 215

А́ТАМНЫЯ СПЕ́КТРЫ,

спектры, якія ўзнікаюць пры выпрамяненні і паглынанні фатонаў свабоднымі ці слаба ўзаемадзейнымі атамамі (атамнымі газамі, парай невял. шчыльнасці). Лінейчастыя, складаюцца з асобных спектральных ліній, кожная з якіх адпавядае пераходу электрона паміж двума адпаведнымі ўзроўнямі энергіі атама.

Спектральныя лініі характарызуюцца пэўнымі значэннямі частаты ваганняў святла ν, хвалевага ліку ν/c і даўжыні хвалі $\mathrm{\lambda }=\mathrm{c/\nu }$, дзе c — скорасць святла ў вакууме. Для найбольш простых атамных спектраў, якімі з’яўляюцца спектры атама вадароду і вадародападобных іонаў, месцазнаходжанне спектральных ліній вызначаецца па формуле: ${\displaystyle \frac{1}{\mathrm{\lambda }}=\frac{\mathrm{\nu }}{\mathrm{c}}=\frac{{\mathrm{En}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{En}}_{\mathrm{k}}}{\mathrm{hc}}={\mathrm{RZ}}^2(\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{k}}}-\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{i}}})}$ , дзе En — энергія ўзроўню, h — Планка пастаянная, R — Рыдберга пастаянная, Z — атамны нумар, n — галоўны квантавы лік. Спектральныя лініі аб’ядноўваюцца ў спектральныя серыі, адна з якіх (пры ${\mathrm{n}}_{\mathrm{k}}=2$, ${\mathrm{n}}_{\mathrm{i}}=\mathrm{3,\; 4,\; 5}$) наз. серыяй Бальмера; адкрыццё яе ў 1885 дало пачатак выяўленню заканамернасцяў у атамных спектрах. Спектры атамаў шчолачных металаў, якія маюць адзін знешні электрон, падобны да спектра атама вадароду, але зрушаны ў бок меншых частот, колькасць спектральных серый павялічана, заканамернасці ў спектрах апісваюцца больш складанымі формуламі. Атамы, у якіх дабудоўваюцца dw- і f-абалонкі (гл. ў арт. Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева), маюць найб. складаныя спектры (многа соцень і тысяч ліній).

Тэорыя атамных спектраў заснавана на характарыстыцы электронаў у атаме квантавымі лікамі n і 1 і дазваляе вызначыць магчымыя ўзроўні энергіі. Вывучаны спектры вял. колькасці нейтральных і іанізаваных атамаў, расшчапленне спектральных ліній атамаў у магнітным (Зеемана з’ява) і ў электрычным (Штарка з’ява) палях. З дапамогай атамных спектраў вызначаецца састаў рэчыва (спектральны аналіз).

Літ.:

Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскоп я. М., 1962;

Фриш С.Э. Оптические спектры атомов М.; Л., 1963;

Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М., 1977.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 68

КВАНТАВА́ННЕ,

вылучэнне дыскрэтнай сукупнасці з мноства неперарыўных значэнняў фіз. велічыні. Адпавядае заканамернасцям мікрасвету, дзе для некаторых фіз. характарыстык існуе толькі пэўны шэраг асобных магчымых значэнняў (гл. Момант імпульсу, Узроўні энергіі).

К. ўведзена ў фізіку М.Планкам (1900), які выказаў меркаванне, што энергія асцылятара з частатой ваганняў ν можа мець толькі дыскрэтны шэраг значэнняў E = nhν, дзе h — Планка пастаянная. Дастасаванне гэтых суадносін да планетарнай мадэлі атама прывяло да К. энергіі атама вадароду (Н.​Бор, 1913; гл. Бора тэорыя). А.​Зомерфельд (1915) абагульніў умовы К. на больш складаныя выпадкі, што дазволіла распрацаваць метады разліку атамных спектраў. Да стварэння квантавай механікі К. мела характар некат. спец. правіл. У квантавай механіцы К. ўзнікае як вынік агульных матэм. патрабаванняў, якім падпарадкоўваюцца яе ўраўненні. З Шродынгера ўраўнення для электрона ў атаме вадароду вынікае, што для электрона магчымыя толькі некат. дыскрэтныя ўзроўні энергіі. Пад К. разумеюць таксама працэдуру замены суадносін паміж класічнымі фіз. велічынямі на суадносіны паміж адпаведнымі аператарамі.

Літ..: Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1. М., 1984; Борн М. Атомная физика: Пер. с англ. 3 изд. М., 1970; Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М., 1988.

Л.​М.​Тамільчык.

т. 8, с. 207

АРБІТА́ЛЬНЫ МО́МАНТ,

момант імпульсу мікрачасціцы пры яе руху ў сілавым сферычна сіметрычным полі. Паводле квантавай механікі арбітальны момант квантаваны: яго модуль L і праекцыя L_z на адвольную вось маюць дыскрэтныя значэнні — L​² = ħ​²l(l+1), L_z = mħ, дзе ħ = h/(2Π), h — Планка пастаянная, l = 0, 1, 2, ... — арбітальны квантавы лік, m = 1, l—1, ..., -l — магнітны квантавы лік. Класіфікацыя станаў мікрачасціц па значэнні l адыгрывае важную ролю ў тэорыі атама і атамнага ядра, у тэорыі сутыкненняў.

т. 1, с. 458

ДЭФЕ́КТ МАС,

рознасць паміж сумай мас нуклонаў (нейтронаў і пратонаў), якія ўваходзяць у склад ядра атамнага, і масай ядра. Вызначаецца формулай Δ = ZM_p + (A−Z) M_n − M_я, дзе Z — лік пратонаў у ядры, A — масавы лік ядра, M_p, M_n — масы пратона і нейтрона адпаведна, M_я — маса ядра атама. Д.м. выражаецца ў атамных адзінках масы і роўны (з адваротным знакам) энергіі сувязі нуклонаў у ядры. Чым большы Д.м., тым вышэйшая энергія сувязі і тым больш устойлівае ядро. Гл. таксама Ядзерная энергія.

т. 6, с. 363

АКІСЛЕ́ННЯ СТУПЕ́НЬ, акіслення лік,

умоўны паказчык, які характарызуе зарад атама ў хім. злучэннях. У малекулах з іоннай сувяззю супадае з зарадам іонаў, напр., у NaCl акіслення ступень Na + I, Cl – I Na + 1, Cl – 1. У злучэннях з кавалентнай сувяззю за акіслення ступень прымаецца зарад, які атрымаў бы атам, калі б усе пары электронаў гэтай сувязі былі цалкам зрушаны ў бок больш электраадмоўных атамаў. Электронныя пары, абагульненыя аднолькавымі атамамі, дзеляцца папалам. Акіслення ступень выкарыстоўваецца пры складанні ўраўненняў рэакцый акіслення-аднаўлення, пры класіфікацыі неарган. злучэнняў, асабліва каардынацыйных (гл. Комплексныя злучэнні).

т. 1, с. 192

АМІНАГЛІКАЗІ́ДЫ (N-гліказіды, другасныя або трацічныя гліказіламіны),

гліказіды, у малекулах якіх гліказідныя сувязі ўтвараюцца з удзелам атама азоту. Амінагліказіды — вытворныя гліказіміну (першасны гліказіламін), утвараюцца ў выніку замяшчэння аднаго ці двух атамаў вадароду ў амінагрупе (-NH₂) аліфатычнымі, араматычнымі або гетэрацыклічнымі радыкаламі. Сустракаюцца ў тканках жывёл і раслін, маюць вял. біял. актыўнасць і выкарыстоўваюцца ў медыцыне (напр., фтарафур, цытарабін) і біялогіі. Аліфатычныя і араматычныя амінагліказіды атрымліваюць кандэнсацыяй цукроў з амінамі. Да прыродных амінагліказідаў належаць нуклеатыды і нуклеазіды, некаторыя каэнзімы (напр., адэназінтрыфосфарная к-та, урыдзінтрыфасфат і інш.), глікапратэіды, амінагліказідныя антыбіётыкі, мяшаныя біяпалімеры. Амінагліказіды некаторых араматычных амінаў могуць быць антыаксідантамі каўчуку.

т. 1, с. 317