Концепции современного естествознания. Физика для гуманитариев. Котликов Е.Н. - 121 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

121
çðåíèÿ êëàññè÷åñêîé ýëåêòðîäèíàìèêè äîëæåí èçëó÷àòü ýëåêòðî-
ìàãíèòíûå âîëíû. Îðáèòû, äâèãàÿñü ïî êîòîðûì, ýëåêòðîí íå èçëó-
÷àåò, íàçûâàþò ñòàöèîíàðíûìè.
Óñëîâèå äëÿ ñòàöèîíàðíûõ îðáèò Í. Áîð ïîëó÷èë èñõîäÿ èç ïî-
ñòóëàòà Ì. Ïëàíêà î êâàíòîâàííîñòè ýíåðãèé ýëåêòðîìàãíèòíîãî
èçëó÷åíèÿ. Ñîãëàñíî ýòîìó ïîñòóëàòó, ýíåðãèÿ ñèñòåìû (ãàðìîíè-
÷åñêîãî îñöèëëÿòîðà ó Ì. Ïëàíêà è ýëåêòðîíà â àòîìå ó Í. Áîðà)
ðàâíà Å
n
= hv (cì. 18.3). Ýòîò ïîñòóëàò îïðåäåëÿåò ïðàâèëî êâàíòî-
âàíèÿ ìîìåíòà êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ ýëåêòðîíà L
n
â ñîîòâåòñòâèè ñ
ôîðìóëîé 18.3. Åãî çíà÷åíèå äîëæíî áûòü ðàâíûì: L
n
= mvr =
= nh/2π, ãäå m, v è r – ìàññà, ñêîðîñòü è ðàäèóñ îðáèòû ýëåêòðîíà;
h – ïîñòîÿííàÿ Ïëàíêà, à n – íàòóðàëüíîå ÷èñëî, ïðèíèìàþùåå
çíà÷åíèÿ 1, 2, 3...
Ïåðâûé ïîñòóëàò îïðåäåëèë âàæíîå íàïðàâëåíèå âî âñåé êâàíòî-
âîé ôèçèêå. Îí ââåë ïîíÿòèå êâàíòîâàííîñòè ïàðàìåòðîâ, îïèñû-
âàþùèõ äâèæåíèå ÷àñòèöû. Ýòè ïàðàìåòðû: ñêîðîñòü, èìïóëüñ èëè
êîëè÷åñòâî äâèæåíèÿ, ìîìåíò êîëè÷åñòâà äâèæåíèÿ, ðàäèóñ îðáèòû
è, êîíå÷íî, ýíåðãèÿ íå ìîãóò ïðèíèìàòü íåïðåðûâíûé íàáîð çíà÷å-
íèé, êàê ýòî èìåëî ìåñòî â êëàññè÷åñêîé ôèçèêå. Îíè ìîãóò ïðèíè-
ìàòü òîëüêî íåêîòîðûé íàáîð äèñêðåòíûõ çíà÷åíèé.
Âòîðîé ïîñòóëàò óòâåðæäàë: ïðè ïåðåõîäå ýëåêòðîíà ñ îäíîé ñòà-
öèîíàðíîé îðáèòû íà äðóãóþ èçëó÷àåòñÿ èëè ïîãëîùàåòñÿ êâàíò
ýíåðãèè. Ýíåðãèÿ êâàíòà ðàâíà ðàçíîñòè ýíåðãèé òåõ ñòàöèîíàðíûõ
ñîñòîÿíèé, ìåæäó êîòîðûìè ïðîèçîøåë ïåðåõîä. Åñëè ýíåðãèþ îä-
íîãî ñîñòîÿíèÿ îáîçíà÷èòü ÷åðåç E
n
, à äðóãîãî ÷åðåç E
m
, òî èçëó-
÷àåòñÿ êâàíò ñ ÷àñòîòîé v
nm
, ãäå ÷àñòîòà v
nm
óäîâëåòâîðÿåò óñëî-
âèþ: 2πhv
nm
= E
n
E
m
.
Ââåäåííûå ïîñòóëàòû ïîçâîëèëè Í. Áîðó ïîëó÷èòü äèñêðåòíûé
ñïåêòð èçëó÷åíèÿ àòîìà è äëÿ âîäîðîäà âûâåñòè ôîðìóëó 18.1. Ñëà-
áîé ñòîðîíîé òåîðèè Í. Áîðà áûëà åå âíóòðåííÿÿ ïðîòèâîðå÷èâîñòü.
Îíà íå áûëà íè ïîñëåäîâàòåëüíî êëàññè÷åñêîé, íè ïîñëåäîâàòåëüíî
êâàíòîâîé òåîðèåé. Â ñèëó ýòîãî, îíà íå ïîçâîëÿëà îáúÿñíÿòü ñïåê-
òðû áîëåå ñëîæíûõ, ÷åì âîäîðîä, àòîìîâ. Îíà ÿâëÿëàñü òîëüêî ïå-
ðåõîäíûì øàãîì íà ïóòè ê ñîçäàíèþ ïîñëåäîâàòåëüíîé òåîðèè, îáúÿñ-
íÿþùåé ïîâåäåíèå ìèêðîñèñòåì.
Òåîðèÿ Áîðà áûëà êðóïíûì øàãîì â ðàçâèòèè àòîìíîé è âñåé
êâàíòîâîé ôèçèêè.  ïåðâóþ î÷åðåäü îíà ïîêàçàëà íåïðèìåíèìîñòü
ïðåäñòàâëåíèé êëàññè÷åñêîé ôèçèêè ê ìèêðîñèñòåìàì, â òîì ÷èñëå
ê àòîìó, è íåîáõîäèìîñòü ââåäåíèÿ êâàíòîâàííîñòè ïàðàìåòðîâ ìèê-
ðîñèñòåìû.