Электромагнитные колебания. Квантовая теория излучения. Иваницкая Ж.Ф. - 78 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

78
Физика. Лабораторный практикум
В начале ХХ века идеи квантования энергии распространи-
лись на квантование других физических величин.
Так для объяснения устойчивости атомов Н. Бору пришлось
выдвинуть
постулат квантования орбитального момента им-
пульса электрона
в атоме водорода Р
мех. L
=nh/2π. Здесь n – глав-
ное квантовое число, принимающее дискретный ряд значений :
n=1,2,3,...∞ . Отсюда следовал и дискретный набор энергий элек-
трона, и дискретность спектров излучения, экспериментально ус-
тановленные еще в прошлом веке.
Но теория Бора, сохранившая ядерную модель атома, экспе-
риментально доказанную Э. Резерфордом, не смогла объяснить
различную интенсивность спектральных линий излучения, а
также не могла ответить на вопрос, почему момент импульса элек-
трона дискретен. Теория не учитывала
волновых свойств элек-
трона.
В 1924г. Луи де Бройль “приписал” электрону
волновые
свойства
(длину волны де Бройля), а Эрвин Шредингер в 1926г.
предложил так называемое
уравнение Шредингера, учитываю-
щее и корпускулярные и волновые свойства микрочастиц.
Из решения уравнения Шредингера для электрона в атоме во-
дорода следовало, что
дискретными (квантованными) являются
энергия электрона, орбитальный механический момент и про-
екция магнитного момента на ось z, совпадающую с направле-
нием внешнего
магнитного поля. Рассмотрим подробнее эти ве-
личины.
1)Энергия электрона принимает дискретный ряд значений при
различных
n:
ε
n
=
2
n
6,13−
эВ, где эВ =1,6⋅10
-19
Дж , а n может иметь ряд дис-
кретных значений, равных
1,2,3,…,∞.
2)Орбитальный механический момент P
L
также квантован:
)1l(l
2
h
+⋅
π
P
L
= , здесь l – орбитальное квантовое число, прини-
мающее дискретный ряд значений:
l=0,1,2, ..., (n – 1).
Состояния с
l=0 называются s – состояниями, l=1 – р-
состояниями,
l=2 – d-состояниями, l=3 – f-состояниями, l=4 – g-
состояниями, l=5 – h-состояниями. 
              Физика. Лабораторный практикум
    В начале ХХ века идеи квантования энергии распространи-
лись на квантование других физических величин.
    Так для объяснения устойчивости атомов Н. Бору пришлось
выдвинуть постулат квантования орбитального момента им-
пульса электрона в атоме водорода Рмех. L =nh/2π. Здесь n – глав-
ное квантовое число, принимающее дискретный ряд значений :
n=1,2,3,...∞ . Отсюда следовал и дискретный набор энергий элек-
трона, и дискретность спектров излучения, экспериментально ус-
тановленные еще в прошлом веке.
    Но теория Бора, сохранившая ядерную модель атома, экспе-
риментально доказанную Э. Резерфордом, не смогла объяснить
различную интенсивность спектральных линий излучения, а
также не могла ответить на вопрос, почему момент импульса элек-
трона дискретен. Теория не учитывала волновых свойств элек-
трона.
    В 1924г. Луи де Бройль “приписал” электрону волновые
свойства (длину волны де Бройля), а Эрвин Шредингер в 1926г.
предложил так называемое уравнение Шредингера, учитываю-
щее и корпускулярные и волновые свойства микрочастиц.
    Из решения уравнения Шредингера для электрона в атоме во-
дорода следовало, что дискретными (квантованными) являются
энергия электрона, орбитальный механический момент и про-
екция магнитного момента на ось z, совпадающую с направле-
нием внешнего магнитного поля. Рассмотрим подробнее эти ве-
личины.
    1)Энергия электрона принимает дискретный ряд значений при
различных n:
      − 13,6
εn=       2
             эВ, где эВ =1,6⋅10-19 Дж , а n может иметь ряд дис-
        n
кретных значений, равных 1,2,3,…,∞.
    2)Орбитальный механический момент PL также квантован:
      h
PL=      ⋅ l(l + 1) , здесь l – орбитальное квантовое число, прини-
      2π
мающее дискретный ряд значений: l=0,1,2, ..., (n – 1).
    Состояния с l=0 называются s – состояниями, l=1 – р-
состояниями, l=2 – d-состояниями, l=3 – f-состояниями, l=4 – g-
состояниями, l=5 – h-состояниями.
                                78

Страницы