Презентация Трудности теории Бора. Квантово-волновой дуализм. В. Е. Фрадкин, 2004 В. А. Зверев, 2004 онлайн

Содержание слайда: Трудности теории Бора. Квантово-волновой дуализм. © В.Е. Фрадкин, 2004 © В.А. Зверев, 2004

Содержание слайда: Трудности теории Бора В теории Бора сохранились представления об орбитальном движении электронов в кулоновском поле ядра. Классическая ядерная модель атома Резерфорда была дополнена в теории Бора идеей о квантовании электронных орбит. Поэтому теорию Бора иногда называют полуклассической.

Содержание слайда: Трудности теории Бора В теории Бора сохранились представления об орбитальном движении электронов в кулоновском поле ядра. Классическая ядерная модель атома Резерфорда была дополнена в теории Бора идеей о квантовании электронных орбит. Поэтому теорию Бора иногда называют полуклассической.

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Объяснение правила квантования В стационарном квантовом состоянии атома водорода на длине орбиты должно укладываться по идее де Бройля целое число длин волн λ, т. е. nλn = 2πrn. Подставляя длину волны де Бройля λ = h/p, где p = meυ – импульс электрона, получим:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Квантование электронных орбит

Содержание слайда: Экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля. 1927 г. - американские физики К. Девиссон и Л. Джермер: пучок электронов, рассеивающийся на кристалле никеля, дает отчетливую дифракционную картину, подобную той, которая возникает при рассеянии на кристалле коротковолнового рентгеновского излучения. В этих экспериментах кристалл играл роль естественной дифракционной решетки.

Содержание слайда: Дифракция электронов

Содержание слайда: Опыты Фабриканта, Бибермана, Сушкина Опыт Дж. Томсона был многократно повторен с неизменным результатом, в том числе при условиях, когда поток электронов был настолько слабым, что через прибор единовременно могла проходить только одна частица (В. А. Фабрикант, 1948 г.). Таким образом, было экспериментально доказано, что волновые свойства присущи не только большой совокупности электронов, но и каждому электрону в отдельности.

Содержание слайда: Волновые свойства макроскопических тел. Впоследствии дифракционные явления были обнаружены также для нейтронов, протонов, атомных и молекулярных пучков. Экспериментальное доказательство наличия волновых свойств микрочастиц привело к выводу о том, что это универсальное явление природы, общее свойство материи. Следовательно, волновые свойства должны быть присущи и макроскопическим телам. Однако вследствие большой массы макроскопических тел их волновые свойства не могут быть обнаружены экспериментально. Например, пылинке массой 10–9 г, движущийся со скоростью 0,5 м/с соответствует волна де Бройля с длиной волны порядка 10–21 м, т. е. приблизительно на 11 порядков меньше размеров атомов. Такая длина волны лежит за пределами доступной наблюдению области.

Содержание слайда: Квантовая механика Гипотеза де Бройля основывалась на соображениях симметрии свойств материи и не имела в то время опытного подтверждения. Но она явилась мощным революционным толчком к развитию новых представлений о природе материальных объектов. В течение нескольких лет целый ряд выдающихся физиков XX века – В. Гейзенберг, Э. Шредингер, П. Дирак, Н. Бор, М. Борн и другие – разработали теоретические основы новой науки, которая была названа квантовой механикой.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Принцип дополнительности Н.Бора Всем микрообъектам присущи и волновые, и корпускулярные свойства, однако, они не являются ни волной, ни частицей в классическом понимании. Разные свойства микрообъектов не проявляются одновременно, они дополняют друг друга, только их совокупность характеризует микрообъект полностью. Можно условно сказать, что микрообъекты распространяются как волны, а обмениваются энергией как частицы.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Соотношение неопределенностей В.Гейзенберга

Содержание слайда:

Содержание слайда: Распределение вероятности обнаружения электрона в атоме водорода

Содержание слайда:

Содержание слайда: Модель. Атом водорода.

Содержание слайда:

Содержание слайда: