ВУЗ:
Составители:
72
Электронное облако грубо характеризует размеры атома, но по-
скольку облако может не иметь четко выраженных границ, атомы также
не имеют ни точной границы, ни определенного размера.
Как мы увидим в дальнейшем, не все электронные облака сфериче-
ски-симметричны. Обратите внимание на то, что, хотя функция Ψ(r) при
больших радиусах
r, как следует из приведенного выше выражения,
сильно убывает, она не обращается в нуль на конечных расстояниях.
Поэтому квантовая механика утверждает, что основная часть атома не
представляет собой пустое пространство. Т.к. 0Ψ → только при
∞→
r
, мы заключаем, что и во Вселенной не существует в подлинном
смысле
пустого пространства.
Электронное облако можно интерпретировать как с корпускуляр-
ной, так и с волновой точки зрения. Напомним, что под частицей мы
понимаем нечто локализованное в пространстве: в любой момент вре-
мени частица занимает вполне определенное положение в пространстве.
Следовательно, размытое в пространстве облако является результатом
волновой природы электронов. Электронное облако можно также
ин-
терпретировать как распределение вероятностей для данной частицы.
Мы не можем предсказать траектории, по которой будет двигаться
электрон. После измерения его положения точно предсказать, где будет
находиться электрон в последующие моменты времени, невозможно.
Мы можем лишь вычислить вероятность обнаружения электрона в раз-
личных точках. Ясно, что подобная ситуация в корне отличается
от
классической ньютоновской физики. Как отмечал впоследствии Бор,
бессмысленно даже спрашивать, как при испускании атомом светового
фотона, электрон переходит из одного состояния в другое.
Решение задачи об энергетических уровнях электрона для водорода
(а также водородных систем: атома гелия He
+
, лития Li
2+
и др.) сводится
к задаче о движении электрона в кулоновском поле ядра.
Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром, обла-
дающим зарядом Ze (для атома водорода Z = 1):
r
Ze
krU
2
0
)( −=
, (7.1.2)
где r – расстояние между электроном и ядром. Графически функция
U(r) изображается на рис. 7.2 жирной кривой. U(r) с уменьшением r
(при приближении электрона к ядру) неограниченно убывает.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- …
- следующая ›
- последняя »
