Строение атома и периодическая система элементов. Хови А.М. - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

7
ïàäàíèÿ ýëåêòðîíîâ. Ýòî áûëà îáû÷íàÿ äèôðàêöèîííàÿ êàðòèíà, ïîäòâåðæ-
äàþùàÿ âîëíîâóþ ïðèðîäó ýëåêòðîíà. Ïî ðàñïîëîæåíèþ êîëåö íà äèôðàê-
öèîííîé êàðòèíå áûëà ðàññ÷èòàíà äëèíà âîëíû âîëíîâîãî ïðîöåññà.
Òåïåðü, ñîïîñòàâëÿÿ èçâåñòíûå ñîîòíîøåíèÿ:
Eh
ν
=
;
=
2
Emc
(ãäå ñ ñêî-
ðîñòü ñâåòà â âàêóóìå) è
c
λ
ν
=
, ìîæíî ïîëó÷èòü óðàâíåíèå äå Áðîéëÿ, åñëè
âìåñòî ñêîðîñòè ñâåòà ïîäñòàâèòü ñêîðîñòü
v
ëþáîãî äâèæóùåãîñÿ îáúåêòà:
h
mv
λ
=
.
Îñíîâû êâàíòîâîé ìåõàíèêè áûëè çàëîæåíû â 1925-1926 ã.ã. Â. Ãåéçåíáåð-
ãîì è Ý. Øðåäèíãåðîì
*
. Ýòà òåîðèÿ îïèðàëàñü íà äâà îñíîâíûõ ïîëîæåíèÿ:
- âîëíîâîé õàðàêòåð äâèæåíèÿ ýëåêòðîíà;
- âåðîÿòíîñòíûé, ñòàòèñòè÷åñêèé ìåòîä îïèñàíèÿ ïîâåäåíèÿ ýëåêòðîíà.
Î âîëíîâîì õàðàêòåðå äâèæåíèÿ ýëåêòðîíà óæå áûëî ñêàçàíî; íå ìå-
íåå ñóùåñòâåííî è âòîðîå ïîëîæåíèå, èçâåñòíîå â íàóêå ïîä íàçâàíèåì
ïðèíöèïà íåîïðåäåëåííîñòè Ãåéçåíáåðãà.  ÷åì îí çàêëþ÷àåòñÿ?
*
Âåðíåð Ãåéçåíáåðã  èçâåñòíûé íåìåöêèé ôèçèê-òåîðåòèê, ëàóðåàò Íîáåëåâñêîé ïðåìèè. Êðîìå êâàíòî-
âîé ìåõàíèêè ðàáîòàë â îáëàñòè åäèíîé òåîðèè ïîëÿ, â ÿäåðíîé ôèçèêå.
Ýðâèí Øðåäèíãåð  âûäàþùèéñÿ ôèçèê-òåîðåòèê, ëàóðåàò Íîáåëåâñêîé ïðåìèè. Êðîìå êâàíòîâîé ìåõàíè-
êè ðàçðàáîòàë òåîðèþ âîçìóùåíèé, à òàêæå ìàòåìàòè÷åñêóþ òåîðèþ öâåòà.
Ðèñ. 2 Òðàåêòîðèÿ ñíàðÿäà, âûáðîøåííîãî èç íà÷àëà
ñèñòåìû êîîðäèíàò ñî ñêîðîñòüþ V
0
Èçâåñòíî, ÷òî â ìàêðî-ìèðå, êîãäà èìåþò äåëî ñ ïðåäìåòàìè áîëüøîé
ìàññû è âîëíîâûå ñâîéñòâà îòõîäÿò íà âòîðîé ïëàí, êîîðäèíàòû ÷àñòèöû
è åå ñêîðîñòü (èìïóëüñ m
v
)
ìîãóò áûòü îïðåäåëåíû äîñòàòî÷íî òî÷íî.
Ïðèìåðîì ìîæåò ñëóæèòü ðàñ÷åò òðàåêòîðèè ñíàðÿäà (ðèñ 2), âûëåòåâøå-
ãî ñ íà÷àëüíîé ñêîðîñòüþ
0
v
èç òî÷êè, ñîîòâåòñòâóþùåé íà÷àëó êîîðäè-
íàò íà ãðàôèêå. Òîãäà ïîëîæåíèå ñíàðÿäà â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè, ò.å.
x(t) è y(t) ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿþòñÿ, åñëè èçâåñòíû íà÷àëüíûå óñëîâèÿ:
ïàäàíèÿ ýëåêòðîíîâ. Ýòî áûëà îáû÷íàÿ äèôðàêöèîííàÿ êàðòèíà, ïîäòâåðæ-
äàþùàÿ âîëíîâóþ ïðèðîäó ýëåêòðîíà. Ïî ðàñïîëîæåíèþ êîëåö íà äèôðàê-
öèîííîé êàðòèíå áûëà ðàññ÷èòàíà äëèíà âîëíû âîëíîâîãî ïðîöåññà.
  Òåïåðü, ñîïîñòàâëÿÿ èçâåñòíûå ñîîòíîøåíèÿ: E = hν ; E = mc2 (ãäå ñ – ñêî-
                                    c
ðîñòü ñâåòà â âàêóóìå) è λ = , ìîæíî ïîëó÷èòü óðàâíåíèå äå Áðîéëÿ, åñëè
                                    ν
âìåñòî ñêîðîñòè ñâåòà ïîäñòàâèòü ñêîðîñòü v ëþáîãî äâèæóùåãîñÿ îáúåêòà:
                                          h
                                     λ=      .
                                          mv
   Îñíîâû êâàíòîâîé ìåõàíèêè áûëè çàëîæåíû â 1925-1926 ã.ã. Â. Ãåéçåíáåð-
ãîì è Ý. Øðåäèíãåðîì*. Ýòà òåîðèÿ îïèðàëàñü íà äâà îñíîâíûõ ïîëîæåíèÿ:
    - âîëíîâîé õàðàêòåð äâèæåíèÿ ýëåêòðîíà;
    - âåðîÿòíîñòíûé, ñòàòèñòè÷åñêèé ìåòîä îïèñàíèÿ ïîâåäåíèÿ ýëåêòðîíà.
   Î âîëíîâîì õàðàêòåðå äâèæåíèÿ ýëåêòðîíà óæå áûëî ñêàçàíî; íå ìå-
íåå ñóùåñòâåííî è âòîðîå ïîëîæåíèå, èçâåñòíîå â íàóêå ïîä íàçâàíèåì
ïðèíöèïà íåîïðåäåëåííîñòè Ãåéçåíáåðãà.  ÷åì îí çàêëþ÷àåòñÿ?




                Ðèñ. 2 Òðàåêòîðèÿ ñíàðÿäà, âûáðîøåííîãî èç íà÷àëà
                         ñèñòåìû êîîðäèíàò ñî ñêîðîñòüþ V0
    Èçâåñòíî, ÷òî â ìàêðî-ìèðå, êîãäà èìåþò äåëî ñ ïðåäìåòàìè áîëüøîé
ìàññû è âîëíîâûå ñâîéñòâà îòõîäÿò íà âòîðîé ïëàí, êîîðäèíàòû ÷àñòèöû
è åå ñêîðîñòü (èìïóëüñ m v ) ìîãóò áûòü îïðåäåëåíû äîñòàòî÷íî òî÷íî.
Ïðèìåðîì ìîæåò ñëóæèòü ðàñ÷åò òðàåêòîðèè ñíàðÿäà (ðèñ 2), âûëåòåâøå-
ãî ñ íà÷àëüíîé ñêîðîñòüþ v0 èç òî÷êè, ñîîòâåòñòâóþùåé íà÷àëó êîîðäè-
íàò íà ãðàôèêå. Òîãäà ïîëîæåíèå ñíàðÿäà â ëþáîé ìîìåíò âðåìåíè, ò.å.
x(t) è y(t) ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿþòñÿ, åñëè èçâåñòíû íà÷àëüíûå óñëîâèÿ:
*
 Âåðíåð Ãåéçåíáåð㠖 èçâåñòíûé íåìåöêèé ôèçèê-òåîðåòèê, ëàóðåàò Íîáåëåâñêîé ïðåìèè. Êðîìå êâàíòî-
âîé ìåõàíèêè ðàáîòàë â îáëàñòè åäèíîé òåîðèè ïîëÿ, â ÿäåðíîé ôèçèêå.
 Ýðâèí Øðåäèíãåð – âûäàþùèéñÿ ôèçèê-òåîðåòèê, ëàóðåàò Íîáåëåâñêîé ïðåìèè. Êðîìå êâàíòîâîé ìåõàíè-
êè ðàçðàáîòàë òåîðèþ âîçìóùåíèé, à òàêæå ìàòåìàòè÷åñêóþ òåîðèþ öâåòà.

                                                                                               7

Страницы