Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 94 стр.

UptoLike

Составители: 

94
Выход из кризисной ситуации нашёл молодой датский физик Н. Бор. В
1913 году, он выдвигает «безумные» (на то состояние науки) постулаты: 1) в
атоме имеются устойчивые, стационарные орбиты, двигаясь по которым,
электрон не излучает электромагнитные волны; 2)только, при переходе с
одной орбиты на другую электрон может освободиться от излишней энер-
гии или поглотить её. Планетарная модель атома была «спасена», но с помо-
щью постулатов, несовместимых с положениями классической физики.
Потребовалось более 10 лет, чтобы понять постулаты Н. Бора. Но это
смогли сделать, лишь построив новую, более общую физическую теорию
квантовую механику, в основе которой лежит экспериментально наблюдае-
мый дуализм элементарных частиц, т. е. обладание ими как корпускулярны-
ми, так и волновыми свойствами. Из этой теории естественно вытекает су-
ществование в атомах дискретных энергетических состояний.
В квантовой механике нет такого понятия как «орбита», можно лишь
говорить об энергетических состояниях электронов в атомах. В связи с этим
на смену «планетарной» схеме строения атома приходит представление о
«потенциальной яме» с дискретными энергетическими состояниями в ней.
Будем называть «потенциальной ямой» ограниченную область простран-
ства, в которой энергия частицы меньше, чем вне её. Такой «потенциальной
ямой» для электрона является область вокруг ядра атома, где проявляется
кулоновское взаимодействие положительно заряженного ядра и отрицатель-
но заряженных электронов. Как показывается в квантовой механике (путём
решения основного уравнения этой те-
ории уравнения Шредингера), у элек-
трона в потенциальной яме атома мо-
гут быть только дискретные энергети-
ческие состояния. Графически преды-
дущие рассуждения можно предста-
вить так (рис.27).
(В дальнейшем мы постоянно
будем использовать это плоское изоб-
ражение потенциальной ямы, помня
при этом, однако, что «яма» является
«объёмной», но не в обычном трёх-
мерном пространстве декартовых ко-
ординат X, Y, Z, а в особом «пространстве», в котором координатами явля-
ются энергия Е и расстояние r. С подобными рисунками мы часто встреча-
емся в других разделах физики, например, в термодинамике при построении
графиков в осях P-V, или P-T.) Расчёты показывают, что в атоме водорода (это
Рис.27.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
             Выход из кризисной ситуации нашёл молодой датский физик Н. Бор. В
       1913 году, он выдвигает «безумные» (на то состояние науки) постулаты: 1) в
       атоме имеются устойчивые, стационарные орбиты, двигаясь по которым,
       электрон не излучает электромагнитные волны; 2)только, при переходе с
       одной орбиты на другую электрон может освободиться от излишней энер-
       гии или поглотить её. Планетарная модель атома была «спасена», но с помо-
       щью постулатов, несовместимых с положениями классической физики.
             Потребовалось более 10 лет, чтобы понять постулаты Н. Бора. Но это
       смогли сделать, лишь построив новую, более общую физическую теорию –
       квантовую механику, в основе которой лежит экспериментально наблюдае-
       мый дуализм элементарных частиц, т. е. обладание ими как корпускулярны-
       ми, так и волновыми свойствами. Из этой теории естественно вытекает су-
       ществование в атомах дискретных энергетических состояний.
             В квантовой механике нет такого понятия как «орбита», можно лишь
       говорить об энергетических состояниях электронов в атомах. В связи с этим
       на смену «планетарной» схеме строения атома приходит представление о
       «потенциальной яме» с дискретными энергетическими состояниями в ней.
       Будем называть «потенциальной ямой» ограниченную область простран-
       ства, в которой энергия частицы меньше, чем вне её. Такой «потенциальной
       ямой» для электрона является область вокруг ядра атома, где проявляется
       кулоновское взаимодействие положительно заряженного ядра и отрицатель-
       но заряженных электронов. Как показывается в квантовой механике (путём
       решения основного уравнения этой те-
       ории – уравнения Шредингера), у элек-
       трона в потенциальной яме атома мо-
       гут быть только дискретные энергети-
       ческие состояния. Графически преды-
       дущие рассуждения можно предста-
       вить так (рис.27).
             (В дальнейшем мы постоянно
       будем использовать это плоское изоб-
       ражение потенциальной ямы, помня
       при этом, однако, что «яма» является
                                                            Рис.27.
       «объёмной», но не в обычном трёх-
       мерном пространстве декартовых ко-
       ординат X, Y, Z, а в особом «пространстве», в котором координатами явля-
       ются энергия Е и расстояние r. С подобными рисунками мы часто встреча-
       емся в других разделах физики, например, в термодинамике при построении
       графиков в осях P-V, или P-T.) Расчёты показывают, что в атоме водорода (это
                                                                                94




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com