Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома
Схема опыта Резерфорда Планетарная модель атома
Атом водорода. Линейчатые спектры
Постулаты Бора Второй постулат Бора
Диаграмма энергетических уровней атома водорода Театр на Таганке в Москве
Де Бройль предложил, что каждая орбита в атоме водорода соответствует волне, распространяющейся по окружности около ядра атома.
Представление о дискретных состояниях противоречит классической физике Квантовые постулаты Бора
Второй постулат Бора также противоречит электродинамике Максвелла, так как частота излучения определяется только изменением энергии атома и никак не зависит от характера движения электрона
Полная энергия электрона в атоме водорода складывается из его кинетической энергии
и потенциальной энергии в электростатическом поле ядра
Согласно второму постулату Бора (2), при переходе атома водорода из стационарного состояния п в стационарное состояние m с меньшей энергией испускается фотон
Опыт Франка и Герца При дальнейшем увеличении разности потенциалов электроны после неупругого столкновения приобретают энергию, достаточную для преодоления задерживающего потенциала, в результате сила тока вновь начинает расти
Гипотеза де-Бройля. Экспериментальное доказательство волновых свойств вещества Формула де Бройля экспериментально подтвердилась в опытах К. Дэвиссона и Л. Джермера (1927), наблюдавших рассеяние электронов монокристаллом никеля.
Схема опыта Дж. Томсона по наблюдению дифракции электронов при их прохождении сквозь тонкий листок золота Результаты опытов Дэвиссоиа и Джермера можно объяснить, если привлечь идею де Бройля о волновых свойствах электронов и формулу (
).
Интерференция волн де Бройля и корпускулярно-волновой дуализм Обнаружение волновых свойств частиц привело к открытию фундаментального закона, управляющего всеми явлениями мира микрочастиц,— соотношения неопределенностей.
Волновая функция и ее статистический смысл Условия, налагаемые на волновую функцию.
Общее уравнение Шредингера. Волновая функция — объективная характеристика состояния микрочастицУравнение Шредингера для стационарных состояний (вывод этого уравнения из общего уравнение Шредингера). Условия регулярности волновых функций. Собственные значения энергии и собственные функции.
Принцип причинности в квантовой механике. Движение свободной частицы. Волновая функция энергия, плотность вероятности.
Свободная частица – частица, движущиеся в отсутствие внешних полей, - наиболее простая физическая система. При свободном движении частицы ее полная энергия совпадает с кинетической, а скорость v=const.
Наиболее последовательное и непротиворечивое описание явлений микромира дает квантовая механика на основе использования волновой функции.
Потенциальная яма – ограниченная область пространства, в которой потенциальная энергия Wп частицы меньше, чем вне этой области. Выясним поведение волновой функции электрона в яме Частица за пределы «ямы» не проникает
Прохождение частиц через потенциальный барьер. Вывод формулы для коэффициента прозрачности потенциального барьера. Отражение и прохождение сквозь прямоугольный потенциальный порог
Уравнение Шредингера для стационарных состояний частицы в поле бесконечно протяженного порога
В области 2 наблюдается только прошедшая волна, распространяющаяся в положительном направлении оси х.
Итак, выводы квантовой механики приводят к заключению, что в случае Е>U0 (в случае низкого прямоугольного потенциального порога) волна частично отражается
Потенциальный барьер конечной ширины. туннельный эффект. выводы квантовой механики
Решение (8.42) содержит также волны (после умножения на временной множитель), распространяющиеся в обе стороны. Однако в области 3 имеется только волна, прошедшая сквозь барьер и распространяющаяся слева направо.
Атом водорода в квантовой механике. Квантовые числа электрона в атоме водорода и энергии стационарных состояний. Схема уровней. Правила отбора. Возникновение спектральных серий.
Решение уравнения Шредингера для водородоподобной системы в сферических координатах позволяет получить важные результаты.
Квантовые числа. Общее решение уравнения Шредингера записывается в виде
Основное состояние атома водорода — состояние с минимальной полной энергией — определяется главным квантовым числом n = 1.
Для 2P-состояния решение уравнения Шредингера дает иной результат
Фотон обладает моментом импульса. Его проекция на направление движения фотона называется спином (от англ. spin — вертеть) фотона.