Радиусы стационарных орбит (вывод)
Билет13вроде
Неопределенность Гейзенберга.
В классической механике состояние материальной точки в каждый момент времени характеризуется ее координатами и импульсом (скоростью). Микрочастицы – электроны, протоны и т.п. – закономерностям классической механики не подчиняются. Мгновенные состояния микрочастицы нельзя характеризовать точными значениями ее координат и импульса. Причина в том, что поведение микрочастиц носит вероятностный характер, что проявляется в наличии у таких частиц волновых свойств. Бессмысленно говорить о длине волны в данной точке (точка не имеет размеров), а поскольку импульс частицы выражается через длину волны, то отсюда следует, что частица с определенной координатой имеет совершенно неопределенный импульс!
Одним из основных положений квантовой механики является соотношение неопределенностей, которое было сформулировано в 1927 г. В. Гейзенбергом (W. Heisenberg) и явилось важным шагом в интерпретации закономерностей микромира. Соотношение неопределенностей имеет вид (в проекциях на координатные оси):
| (16) |
где 
Соотношение неопределенностей является математическим выражением принципа неопределенностей. Согласно этому принципу в природе не существует состояния частицы с точно определенными значениями координаты и проекции импульса на эту координатную ось.
Соотношение неопределенностей определяет допустимый принципиальный предел неточностей координат D x, D y, D z и значений проекций импульсов D px, D py, D pz, которые характеризуют состояние микрочастицы. Чем точнее определена координата x (малое значение D x), тем с меньшей точностью возможно охарактеризовать проекцию импульса px(большое значение D px), и наоборот. Физический смысл соотношения неопределенностей Гейзенберга отражает тот факт, что в природе объективно не существует состояний частиц с точно определенными значениями обеих переменных x и px, y и py, z и pz. В частном случае неопределенность импульса может равняться нулю (импульс известен точно). Так будет, например, в случае плоской монохроматической волны де Бройля, характеризующей данную частицу: l = h/p. Но тогда, согласно соотношению неопределенностей, D x = ∞ , т.е. о месте, где будет локализована частица, ничего сказать нельзя.
|
|
|
Частица с равной вероятностью может быть обнаружена в любой точке пространства от x = -∞ до x = ∞ . Действительно, монохроматическая волна (волна с точно определенной длиной l ) простирается от -∞ до +∞ . Соотношение неопределенностей может быть записано и для другой пары переменных, характеризующих состояние микрочастицы - для энергии E и времени t: 
где D t – время пребывания частицы в состоянии с энергией E, D E - неопределенность величины энергии. Еще раз подчеркнем, что соотношение неопределенностей не связано с несовершенством измерительной техники, а является объективным свойством материи: таких состояний микрочастиц, в которых и координата, и импульс частицы имеют определенное значение, просто не существует в природе.
|
|
|
2. Водород по Бору.
Основным недостатком модели Резерфорда было то, что электрон, движущийся по круговой орбите вокруг ядра, должен излучать электромагнитные волны, но факты говорят о том, что он не излучает. Ученые, в том числе и Резерфорд, не могли объяснить этого противоречия. Не мог этого сделать и Бор. Он просто встал на сторону фактов: раз электроны не излучают, значит так и должно быть. Так появился первый постулат. Всего как мы уже сказали их три.
Постулаты Бора
1. Электроны движутся в атоме по стационарным орбитам, при этом они не излучают и не поглощают энергии.
2. Стационарными орбитами будут те, для которых момент количества движения электрона mvr равна целомукратному .
, где k = 1, 2, 3, 4...
3. При переходе с одной орбиты на другую электрон излучает или поглощает энергию в виде фотона.Находясь на более далеких орбитах, электрон обладает большей энергией, поэтому, переходя на орбиту ближе к ядру, он излучает один фотон с энергией
|
|
|
Радиусы стационарных орбит (вывод)
Правило квантования орбит: из всех орбит электрона возможны только те, для которых момент импульса равен целому кратному постоянной Планка:
Энергетические уровни атома водорода
Дата добавления: 2022-12-03; просмотров: 38; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!