ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные положения квантовой (волновой) механики из "Неорганическая химия 1975" Современная теория строения атсша основана на законах, описывающих движение микрочастиц (микрообъектов). Поскольку массы и размеры микрочастиц чрезвычайно малы по сравнению с массами и размерами макроскопических тел, свойства и закономерности движения отдельной микрочастицы качественно отличаются от свойств и закономерностей движения макроскопического тела, уже давно изученных классической физикой. В ЗО е годы XX века возник новый раздел физики, описывающий движение и взаимодействия микрочастиц,— центовая (или волновая) механика. Она основывается на представлении о квантовании энергии, волновом характере движения микрочастиц и вероятностном (статистическом) методе описания микрообъектов. [c.7] Согласно соотношению (1), чем меньше длина волны (т. е. чем больше частота колебаний), тем больще энергия кванта и, наоборот, чем больще длина волны (т. е. чем меньше частота колебаний), тем меньше энергия кванта. Таким образом, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи обладают большей энергией, чем, скажем, радиоволны или тепловые (инфракрасные) лучи. [c.7] Волновой характер движения микрочастиц. Как известно, для описания электромагнитного излучения привлекают как волновые, так и корпускулярные представления с одной стороны, монохроматическое излучение распространяется как волна и характеризуется длиной волны Я (или частотой колебания v) с другой стороны, оно состоит из микрочастиц — фотонов, переносящих кванты энергии. Явления дифракции и интерференции электромагнитного излучения (света, радиоволн, Y-лучей, рентгеновских лучей и пр.) убедительно доказывают его волновую природу. В то же время электромагнитное излучение обладает энергией, массой, производит давление и т. д. Так, известно, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5-101 т. [c.8] Гипотеза де Бройля была экспериментально подтверждена обнаружением у потока электронов дифракционного и интерференционного эффектов. В настоящее время дифракция потоков электронов, нейтронов, протонов широко используется для изучения структуры веществ (см. раздел III). [c.8] Согласно соотношению (2), с движением электрона (масса 9,Ь 10 2 г, скорость порядка 10 см/сек) ассоциируется волна длиной порядка 10 8 см, т. е. ее длина соизмерима с размерами атомов. Поэтому при рассеянии электронов кристаллами наблюдается дифракция, причем кристаллы выполняют роль дифракционной решетки. [c.8] С движением макрочастиц, наоборот, ассоциируется волна столь малой длины (10 27 сж и меньше), что экспериментально волновой процесс обнаружить не удается. [c.8] Произведение неопределенностей положения (Aq) и скорости (Ли) никогда не может быть меньше /г/т. [c.8] Для макрочастиц (тяжелых частиц) величина отношения Ыт очень мала, поэтому для них справедливы законы классической механики, в рамках которых скорость и положение частицы могут быть точно определены одновременно. [c.9] Квантование энергии, волновой характер движения микрочастиц, принцип неопределенности — все это показывает, что классическая механика совершенно непригодна для описания поведения микрочастиц. Так, состояние электрона в атоме нельзя представить как движение материальной частицы по какой-то орбите. Квантовая механика отказывается от уточнения положения электрона в пространстве она заменяет классическое понятие точного нахождения частицы понятием статистической вероятности нахождения электрона в данной точке пространства или в элементе объема У вокруг ядра. [c.9] Вернуться к основной статье