In 1905, J.Thomson stelde het eerste model voor van de structuur van het atoom, volgens welke het een positief geladen bal is, waarin zich deeltjes met een negatieve lading bevinden - elektronen. De elektrische neutraliteit van het atoom werd verklaard door de gelijkheid van de ladingen van de bal en al zijn elektronen.
Deze theorie werd in 1911 vervangen doorhet planetaire model gecreëerd door Rutherford: in het midden staat een kernster, die het grootste deel van het hele atoom uitmaakt, de elektronen van de planeet draaien er omheen in hun banen. Maar de resultaten van de experimenten deden de juistheid van dit model echter in twijfel trekken. Uit de formules van Rutherford volgt bijvoorbeeld dat de snelheden van elektronen en hun radii continu kunnen veranderen. In dit geval zou continue emissie over het hele spectrum worden waargenomen. De experimentele resultaten geven echter de lijnspectra van atomen aan. Er zijn ook enkele andere tegenstrijdigheden. Vervolgens stelde N. Bohr een kwantummodel voor van de structuur van het atoom. Het is noodzakelijk om de grond en de opgewonden toestand van het atoom op te merken. Dit kenmerk maakt het met name mogelijk om de valentie van het element te verklaren.
De opgewonden toestand van een atoom iseen tussenstap tussen een toestand met een energieniveau nul en deze overschrijden. Het is extreem onstabiel en daarom erg vluchtig - de duur is miljoenste van een seconde. Een opgewonden toestand van een atoom treedt op wanneer er extra energie aan wordt gegeven. Zo kan de bron temperatuur en elektromagnetische velden beïnvloeden.
In een vereenvoudigde vorm, de klassieke theorie van structuurHet atoom beweert dat negatief geladen ondeelbare deeltjes - elektronen - op bepaalde afstanden in cirkelvormige banen rond de kern draaien. Elke baan is geen lijn, zoals het lijkt, maar een energie "wolk" met verschillende elektronen. Bovendien heeft elk elektron zijn eigen spin (roteert om zijn as). De baanradius van elk elektron hangt af van het energieniveau, daarom is de interne structuur bij afwezigheid van externe invloed vrij stabiel. Zijn schending - de aangeslagen toestand van het atoom - vindt plaats wanneer externe energie wordt gecommuniceerd. Als gevolg hiervan worden in de laatste banen, waar de interactiekracht met de kern klein is, de paarspins van de elektronen verdampt en als gevolg daarvan gaan ze over in onbezette cellen. Met andere woorden, volgens de wet van behoud van energie gaat de overgang van een elektron naar hogere energieniveaus gepaard met opname van kwanta.
Beschouw de opgewonden toestand van een atoom aaneen voorbeeld van een arseenatoom (As). De valentie is drie. Interessant is dat deze waarde alleen geldt voor het geval dat het element zich in een vrije staat bevindt. Omdat de valentie wordt bepaald door het aantal ongepaarde spins, wordt, wanneer een atoom externe energie ontvangt in het gebied van de laatste baan, paring waargenomen met de overgang van het deeltje naar een vrije cel. Als gevolg hiervan verandert de baan. Omdat de energiesubniveaus eenvoudig van plaats veranderen, gaat de overgang terug (recombinatie) naar de grondtoestand van het atoom gepaard met het vrijkomen van het equivalent van geabsorbeerde energie in de vorm van quanta. Terugkomend op het voorbeeld met arseen: als gevolg van een verandering in het aantal ongepaarde spins in opgewonden toestand, komt de valentie van het element overeen met vijf.
Схематично все вышесказанное выглядит следующим manier: wanneer een atoom een deel van de energie van buiten ontvangt, worden externe elektronen op grotere afstand van de kern verplaatst (de straal van de banen neemt toe). Omdat het proton echter in de kern blijft, wordt de totale waarde van de interne energie van het atoom groter. Bij gebrek aan een continue toevoer van externe energie keert het elektron zeer snel terug naar zijn vorige baan. In dit geval komt een teveel aan energie vrij in de vorm van elektromagnetische straling.
