О ЧЁМ ГОВОРИТ ЛУЧ СВЕТА

СВЕТ И АТОМЫ ПОЧЕМУ АТОМЫ СВЕТЯТСЯ?

Вет рождается в веществе. Таково происхождение и види­мого света, и инфракрасного, и ультрафиолетового, и рентге­новских излучений, и гамма-излучений. Естественно, что, изучая свойства света, можно в конечном счёте узнать, как

Атомы излучают свет, и таким путём проникнуть в тайну

Строения атомов. Недаром Д. И. Менделеев говорил, что свет «обещает многое выяснить в области атомов и частиц».

В конце XIX столетия физикам казалось, что они знают, как образуется свет в атомах: в результате колебания элек­трических зарядов. Ведь именно так образуются радиоволны. Чтобы получить радиоволны, мы создаём электрические коле­бания, например при искровом разряде. А ведь атомы тоже

Излучают электромагнитные волны, только частота (длина волны) этих волн не такая, как у радиоволн. Можно пред­положить, что и в атомах есть электрические заряды и, когда заряды движутся, атомы испускают свет.

Физики, конечно, стремились убедиться в этом опытным пу­тём. Идея опыта была очень проста. Надо попытаться изменить характер движения зарядов в атоме, а это должно сказаться на частоте излучаемого света.

Изменить характер движения заряда в атоме — дело вполне возможное. Для этого можно, например, поместить излучающее вещество между полюсами очень сильного маг­нита. Магнит подействует на заряды, движущиеся внутри атомов, и изменит характер их движения. Тогда надо наблю­дать, чтб делается с линиями спектра, который испускается данным веществом. Это был трудный опыт. Он дал опреде­лённый результат лишь тогда, когда физики научились соз­

Давать сильные магнитные поля и стали применять диффрак - дионные решётки, широко разбрасывающие спектр лучей. Опыт показал, что магнитное поле действительно изменяет излучение: каждая линия в спектре под действием сильного магнитного поля расщепляется при одних условиях на две, при других — на три

(рис. 22), Тем самым было доказано, что свет рождается в результате движения электрических зарядов в атомах.

Это было в 1896 году. Уже тогда

Расчёты показали, что заряды, движущие­ся в атоме,— это электроны, мельчай­шие частицы вещества, обладающие от­

Рицательным электрическим зарядом[1]).

Итак, опыты по расщеплению спек­

Тральных линий в магнитном поле приве­ли к надёжному выводу: источником излу­чения является движение электронов в атомах. Но многое оставалось ещё неясным. Неясно было, почему каждый атом даёт свой спектр. Чтобы решить этот вопрос, необходимо

Было проникнуть в недра атомов, узнать, как атомы построены. Это удалось сделать только в начале нашего столетия.

Опыты показали, что внутри каждого атома находится очень маленькое положительно заряженное ядро. В нём со­средоточена почти вся масса атома. Вокруг ядра обращаются электроны. При сильном нагревании, при освещении и в некоторых других случаях атомы могут терять один или

Несколько электронов. Такие атомы называются ионами. Они имеют положительный заряд. Однако в обычном состоя­нии атомы, как мы знаем, не заряжены, а это значит, что поло­жительный заряд их ядра равен сумме зарядов электронов [2]).

Исследуя атомы различных элементов, физики установили ещё одно важное их свойство: чем тяжелее атом, тем больше заряд его ядра, тем больше у атома и электронов. Заряд ядра у водородного атома равен единице. И вокруг этого ядра обращается один электрон.

Заряд ядра и число электронов у гелия равны 2, у ли­тия 3 и т. д.

Заряд ядра и число электронов у атома каждого эле­мента в точности совпадают с тем порядковым местом, ко­торое этот элемент занимает в таблице Менделеева.