^ение этих линий зависят от природы раскаленного газа или пара. Так, пары калия дают спектр, состоящий из трех линий— двух красных и одной фиолетовой; в спектре паров кальция несколько красных, желтых и зеленых линий и т. д. Такие спектры называются линейчатыми. На рис. 3 приведено в качестве примера изображение атомного спектра водорода в видимой и близкой ультрафиолетовой области. Тот факт, что атомы каждого элемента дают вполне определенный, присущий только этому элементу спектр, причем интенсивность соответствующих спектральных линий тем выше, чем больше содержание элемента во взятой пробе, широко применяется для определения качественного и количественного состава веществ и материалов. Этот метод исследования называется спектральным анализом.

Как было указано выше, электрон, вращающийся вокруг ядра, должен приближаться к ядру, непрерывно меняя скорость своего движения. Частота испускаемого им света определяется частотой его вращения и, следовательно, должна непрерывно меняться. Это означает, что спектр излучения атома должен быть непрерывным, сплошным, а это не соответствует действительности. Таким образом, теория Резерфорда не смогла объяснить ни существования устойчивых атомов, ни наличия у них линейчатых спектров.

Существенный шаг в развитии представлений о строении атома сделал в 1913 г. Нильс Бор, предложивший теорию, объединяющую ядерную модель атома с квантовой теорией света.

* Макс Планк (1858—1947)—крупный немецкий физик, лауреат Нобелевской премии. Основные труды Планка посвящены термодинамике и тепловому излучению. Введенное Плаиком представление о квантовом характере излучения и поглощения энергии сыграло Еесьма важную роль в развитии современного естествознания,

23. Квантовая теория света. В 1900 г. Планк* показал, что способность нагретого тела к лучеиспусканию можно правильно количественно описать, только предположив, что лучистая энергия

Рис 4. Схема установки для наблюдения фотоэлектрического эффекта:

М ?—пластинка испытуемого металла; С—металлическая сеткя; ТЪёГА Б — источник постоянного электрического напряжения; Г — гальванометр.

испускается и поглощается телами не непре-

рывно, а дискретно, т. е. отдельными порциями —

квантами. При этом энергия Е каждой такой

порции связана с частотой излучения v соотно-

шением, получившим название уравнения

Планка: с .

Е — nv

Здесь коэффициент пропорциональности h, так называемая постоянная Планка, — универсальная константа, равная 6,626-Ю-34 Дж-с.

Сам Планк долгое время полагал, что испускание и поглощение света квантами есть свойство излучающих тел, а не самого излучения, которое способно иметь любую энергию и поэтому могло бы поглощаться непрерывно. Однако в 1905 г. А. Эйнштейн, анализируя явление фотоэлектрического эффекта, пришел к выводу, что электромагнитная (лучистая) энергия существует только в форме квантов и что, следовательно, излучение представляет собой поток неделимых материальных «частиц» (фотонов), энергия которых определяется уравнением Планка.

Фотоэлектрическим эффектом называется испускание металлом электронов под действием падающего на него света. Это явление было подробно изучено в 1888—1890 гг. А. Г. Столетовым*. Схема установки для измерения фотоэффекта изображена иа рис. 4. Если поместить установку в вакуум и подать на пластинку М отрицательный потенциал, то тока в цепн наблюдаться не будет, поскольку в пространстве между пластинкой н сеткой нет заряженных частиц, способных переносить электрический ток. Но при освещении пластинки источником света гальванометр обнаруживает возникновение тока (называемого ф о -тот о ком), носителями которого служат электроны, вырываемые светом из металла.

* Александр Григорьевич Столетов (1839—1896)—крупный русский физик, профессор Московского университета. Осуществил исследование магнитных свойств железа, имевшее большое теоретическое и практическое значение. Установил основные законы фотоэлектрического эффекта, показал возможность непосредственного превращения световой энергии в электрическую, В своих работах философского содержания выступал как убежденный материалист.

** Напомним, что длина волны света к и его частота v связаны соотнес шением kv = с, где с — скорость света,

Оказалось, что при изменении интенсивности освещения изменяется только число испускаемых металлом электронов, т. е. сила фототока. Но максимальная кинетическая энергия каждого вылетевшего из металла электрона не зависит от интенсивности освещения, а изменяется только при изменении частоты падающего иа металл света. Именно с увеличением длины волны (т. е. с уменьшением частоты**) энергия испускаемых металлом электронов уменьшается, а затем, при определенной для каждого металла длине волны, фотоэффект исчезает и ие проявляется даже при очень высокой интенсивности освещения. Так, при освещении красным или оранжевым светом натрий не проявляет фотоэффекта и начинает испускать электроны только при длине волны, меньшей

590 им (желтый свет), у лития фотоэффект обнаруживается при