Далее заметим о том, что у физиков в их расчётах вторая орбита удалена от первой на слишком большое расстояние:
Рис. 21.10
То есть у физиков вторая орбита удалена от ядра в 4 раза дальше, чем первая. На самом же деле, как мы утверждаем, радиус удаления второй орбиты составляет лишь величину:
то есть вторая орбита удалена от ядра атома всего лишь в
Поэтому, поскольку реальный переходный процесс между первой и второй орбитами в реальном атоме происходит в значительно бóльших напряжённостях поля ядра атома, чем те, о которых думают физики (кстати, ни о каких напряжённостях они вообще не думают), то этот реальный процесс происходит на самом деле значительно быстрее
. Возбуждённый атом в сильном поле успокаивается от уровня второй до уровня первой орбиты значительно быстрее, чем он успокаивался бы при слишком сильном удалении электрона от ядра (на удалении в 4 раза более далёком, чем первая орбита).Забегая вперёд, в область конкретных чисел, мы скажем, что физики видят короткую длину волны
Но на самом деле эту же частоту (121,57 нм) даёт вдвое меньшая «порция энергии» (5,4 эВ), соответствующая не фантазийному переходу 2–1 физиков, но реальному в отдельном атоме. То есть реально вторая орбита находится не на большом энергетическом удалении (у физиков),
а на значительно более близком к первому уровню:
То есть электрон в реальном атоме при переходе 1–2 не подскакивает от уровня (-13,6 эВ) до уровня (-3,4 эВ) – у физиков, но подскакивает от уровня (-13,6 эВ) лишь до уровня (-8,2 эВ), на 5,4 эВ ближнего к уровню первой орбиты (-13,6 эВ). То есть реальный переходный процесс происходит в сильных «нижних» полях, приближённых к ядру. Поэтому он получается таким коротким (две полуволны умещаются в расстояние 121,57 нм, пробегаемое излучением в пространстве со скоростью света).
Итак, мы имеем два соотношения:
– не верно у физиков для отдельного атома;
– верно в реальном атоме и в квантовой физике.
Таким образом, в реальном атоме все реальные картинки уровней энергии атомов как бы «сплющиваются» для нижних атомных орбит (рис. 21.11).
Однако формулу Планка
никто не отменял. Эта формула для спектроскопии верна. Бору нужно было только грамотно
применить её к внутриатомной механике переходов электрона по атомным орбитам. Но мы с помощью своей философии только сейчас, спустя 100 лет после теории Бора, начинаем замечать классической квантовой физикой то, что отдельный атом не может в одно и то же время испускать обе полуволны того излучения, о котором говорила теория Планка. Математическая же квантовая механика вообще не способна на такой фундаментальный вывод. Бор, вместе со всеми тогдашними физиками отказавшийся от теории эфира, естественным образом лишался способности делать подобные выводы. Поэтому в своей теории он таким же естественным образом сделал сразу две фундаментальные ошибки:1) он ввёл квадратичную зависимость энергетических состояний атома от номера орбиты вместо действительной в атоме линейной
зависимости;2) для того чтобы в условиях этой искажённой зависимости хотя бы как-то подстроиться под опыт спектроскопистов, он исказил энергетическую шкалу, увеличив её энергетический шаг вдвое по отношению к реалиям атома и реалиям опыта.
Совершив эти две фундаментальные ошибки и всё же сумев подстроиться своей искажённой математикой под опыт (искажённой по отношению к энергиям реальных орбит в реальном атоме), ему и физикам уже низачем не надо было думать о каких-то полуволнах каких-то планковских «излучений». В течение следующих ста лет физики перестали об этом думать, продолжая первоначальный ошибочный путь теории квантовой механики, окончательно сдвинувшей физиков с классического пути исследования атома.