Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Двойственность природы электрона. Уравнение Де Бройля.

Микрочастицы обладают двойственной природой имеют и св-ва волны(дифракцию (огибание волнами препятствия) и интерференция (наложение)) и св-ва частицы (массу и скорость)-корпускулярно-волновой дуализм электрона(уравнение, связывающее эти св-ва у электронов- вывел Де Бройль). Λ=h/mU mU=импульс

Для описания электромагнитного излучения привлекают как волновые, так и корпускулярные представления: с одной стороны, монохроматическое излучение распространяется как волна и характеризуется длинной волны(или частотой колебания); с другой стороны, оно состоит из микрочастиц – фотонов, переносящих кванты энергии. Явления дифракции электромагнитного излучения (света, радиоволн, альфа – лучей, рентгеновских лучей….) доказывают его волновые природу. В то же время электромагнитное излучение обладает энергией, массой, производит давление.

В 1924г. Франц.ученый Луи де Бройль предложил распространять корпускулярноволновые представления на все микрочастицы, т.е. движение любой микрочастицы рассматривать как волновой процесс. Математически это выражается соотношением Де Бройля, согласно которому частице массой m, движущейся со скоростью U, соответствует волна длинной Λ:

Λ = h/m*U – волны де Бройля.

Гипотеза Де Бройля была экспериментально подтверждена обнаружением дифракционного и интерференционного эффектов потока электронов. В настоящее время дифракция потоков электронов, нейтронов, протонов широко используется для изучения структуры веществ.

В 1925 г. Джернер и Девиссон опытным путём доказали наличие волновых св-в у пучка электрона; обнаружили св-ва волны (дифракция и интерференция) пучка электрона, направленного на кристалл. При этом дифракционной решеткой служила кристаллическая решетка кристалла.

10. Принцип неопределённости Гейзенберга.1927г

Невозможно одновременно точно определить положение микрочастицы(её координаты) и её количество движения (импульс Р=m*U); ∆X*∆P>=h/2∏ или ∆X∆U>= h/2∏m

∆Х-неопределённость,т.е.ошибка в определении положения частицы вдоль координаты Х.

∆Р- неопределённость, т.е. ошибка в определении импульса частицы вдоль координаты Х.

∆U- неопределённость, т.е. ошибка в определении скорости частицы вдоль координаты Х.

Анализ этого принципа приводит к выводу, что свойство элементарных частиц не могут только с волновой и корпускулярной точки зрения, поэтому невозможно определить точно движение микрочастицы, т.е. в квантовой механике отсутствует понятие орбиты. Из соотношений следует, что чем точнее определена координата частицы(чем меньше∆X), тем менее определённой становится скорость(больше ∆U). И наоборот, чем точнее известен импульс(скорость), тем более неопределённо местоположение частицы.

Квантование энергии, волновой характер движения микрочастиц, принцип неопределённости – все это показывает, что классическая механика 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 объеме вокруг ядра.