История и методология химии. История становления учения о сложном строении атома. Миттова И.Я - 34 стр.

UptoLike

Рубрика: 

34
Пользуясь знаменитым уравнением Эйнштейна, де Бройлю удалось записать
выражение , связывающее длину волны электрона с величиной его импульса.
Рис. 18. Луи де Бройль.
Уравнение волны де Бройля имело вид:
vm
h
e
, (6)
где
λ
- длина волны электрона, m
e
- его масса, v - скорость.
Согласно этой гипотезе не только фотоны, но и все «обыкновенные частицы»
(электроны, протоны и др.) обладают волновыми свойствами, которые , в
частности, должны проявляться в явлении дифракции.
Это уравнение легло в основу нового раздела физики XX столетия -
квантовой механики , призванного заниматься изучением поведения
микрочастиц в периодических электромагнитных полях. Принимая во
внимание чрезвычайно важную роль квантовой механики при решении многих
фундаментальных и прикладных проблем современного естествознания, вполне
уместно привести наиболее развернутое определение этой области
современной физики .
Квантовая механика представляет собой раздел теоретической физики ,
который устанавливает способ описания и законы движения микрочастиц
(элементарных частиц, атомов, молекул, атомных ядер) и их систем (например,
кристаллов), а также связь величин, характеризующих частицы или системы
частиц, с физическими величинами, непосредственно измеряемыми в
макроскопических опытах.
Де Бройль, являясь одним из основоположников квантовой механики ,
предложил рассматривать электрон как стоячую волну, которая должна
умещаться на круговой орбите целое число раз. Наличие волновых свойств у
электрона экспериментально было подтверждено работами Клинтона Джозефа
Дэвиссона
28
и Лестера Халберта Джермера
29
. Они обнаружили, что пучок
электронов, подобно световому потоку , может испытывать дифракцию ,
проходя через монокристалл никеля или через тонкую металлическую фольгу .
Явление дифракции электронов легло в основу создания электронных
микроскопов, превосходящих оптические микроскопы по мощности и
разрешающей способности. Позднее волновые свойства были обнаружены и у
других частиц, и справедливость формулы де Бройля была подтверждена
экспериментально .
                                               34

По льзуясь знаме нит ым урав не ние м Э йнш т е йна, де Б ро йлю удало сь записат ь
в ыраж е ние , св языв аю щ е е длину в о лны эле ктро на с в е личино й е го импульса.
    Рис. 18. Луи де Б ро йль.

У равн е н ие волн ы д е Бройля име ло в ид:
                     h
               λ=        ,                                                       (6)
                    me v

    где λ - длина в о лны эле ктро на, me - е го масса, v - ско ро ст ь.
С о гласно эт о й гипо т е зе не т о лько фо т о ны, но и в се «о быкно в е нные част ицы»
(эле ктро ны, про т о ны и др.) о бладаю т в о лно в ыми св о йст в ами, ко т о рые , в
част но ст и, до лж ны про яв лят ьсяв яв ле нии дифракции.
       Э т о урав не ние ле гло в о сно в у но в о го разде ла физики XX ст о ле т ия -
кван т овой ме хан ики, призв анно го занимат ься изуче ние м по в е де ния
микро част иц в пе рио диче ских эле ктро магнит ных по лях. Принимая в о
в нимание чре зв ычайно в аж ную ро ль квант о в о й ме ханики при ре ш е нии мно гих
фундаме нт альныхи прикладныхпро бле м со в ре ме нно го е ст е ст в о знания, в по лне
уме ст но прив е ст и наибо ле е разв е рнут о е о пре де ле ние эт о й о бласт и
со в ре ме нно й физики.
       К ван т овая ме хан ика пре дст ав ляе т со бо й разде л т е оре т иче с кой ф изики,
ко т о рый уст анав лив ае т с пос об опис ан ия и закон ы д виж е н ия микрочас т иц
(эле ме нт арных част иц, ат о мо в , мо ле кул, ат о мных яде р) и ихс ис т е м (наприме р,
крист алло в ), а т акж е св язь в е личин, характе ризую щ их част ицы или сист е мы
част иц, с физиче скими в е личинами, не по сре дст в е нно изме ряе мыми в
макро ско пиче ских о пыт ах.
       Д е Б ро йль, яв ляясь о дним из о сно в о по ло ж нико в квант о в о й ме ханики,
пре дло ж ил рассмат рив ат ь эле ктро н как ст о ячую в о лну, ко т о рая до лж на
уме щ ат ься на круго в о й о рбит е це ло е число раз. Наличие в о лно в ых св о йст в у
эле ктро на экспе риме нт ально было по дт в е рж де но рабо т ами К линт о на Д ж о зе фа
Д эв иссо на28 и Ле ст е ра Х алберт а Д ж е рме ра29. О ни о бнаруж или, чт о пучо к
эле ктро но в , по до бно св е т о в о му по т о ку, мо ж е т испыт ыв ат ь дифракцию ,
про хо дя че ре з мо но крист алл никеля или че ре з т о нкую ме т алличе скую фо льгу.
Яв ле ние дифракции эле ктро но в ле гло в о сно в у со здания эле кт рон н ы х
микрос копов, пре в о схо дящ их о пт иче ские микро ско пы по мо щ но ст и и
разре ш аю щ е й спо со бно ст и. По здне е в о лно в ые св о йст в а были о бнаруж е ны и у
других част иц, и справ е длив о ст ь фо рмулы де Б ро йля была по дт в е рж де на
экспе риме нт ально .