Билет 15

Концепция атомизма и её связь с современными проблемами построения единой физической теории. Корпускулярная и континуальная про­грамма описания природы. Природа физического вакуума, элементарные частицы. Проблема поиска «первичных объектов».

Концепция атомизма явилась одной из самых эвристичных, одной из самых плодотворных и перспективных научно-исследовательских программ в истории науки. Она сыграла выдающуюся роль в развитии представлений о структуре материи, в ориентации движения естественнонаучной мысли на познание все более глубоких структурных уровней организации материи.

Представления о строении материи находят свое выражение в борьбе 2 концепций:

-прерывности или дискретности - корпускулярная концепция (неизменность атомов; все явления природы - результат движения частиц образованных из единой материи, все на Земле состоит из корпускул - мини частиц, т.е. прерывность и дискретность материи).

—непрерывности - континуальная концепция (существует 2 вида материи: вещество и поле, различия между которыми фиксируется на уровне явлений микромира, материя состоит из непрерывных волн, т.е. постоянство материи).

Эти две противоположные концепции описания природы пришли к компромиссу в теории корпускулярно-волнового дуализма (свет обладает и свой­ствами непрерывных электромагнитных волн и свойствами дискретных фотонов).

Частицы неотделимы от создаваемых ими полей и каждое поле вносит свой вклад в структуру частиц, обуславливая их свойства; единство корпуску­лярных и волновых свойств всех частиц и фотонов. В этом проявляется единство прерывности и непрерывности в структуре материи. |нзд^8$$^Ш| может быть очень большой. Однако, вследствие высокой симметрии вакуума, непосредственный доступ к этой энергии весьма затруд­нителен. В результате, находясь, по существу, среди океана энергии, человечество вынуждено пользоваться только традиционными способами ее полу­чения, основанными на сжигании природных энергоносителей. Тем не менее, при нарушении симметрии вакуума доступ к океану энергии возможен. Поэтому внимание исследователей привлекают новые физические эффекты и феномены в надежде на то, что они позволят заставить физический ваку­ум "работать".

Вакуум - физ. сущность, в которой постоянно рождаются частицы и пары частиц.

Элементарные частицы ,в точном значении этого термина, - это первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя.

(Эл. Частицы- частицы, входящие в состав прежде «неделимого» атома.)

Первыми были обнаружены электрон, протон, нейтрон и фотон- квант электромагнитного поля. Из первых трех строили вещества, а фотон осуществ­лял взаимодействие между ними. Масса элементарных частиц- это масса покоя, поскольку она не зависит от состояния движения. Электрический заряд- меняется от нуля до «+» или «-». Проблема элементарных частиц связана с самыми основами науки.

Проблема поиска «первичных объектов»,заключается в том, что элементарные частицы могут взаимопревращаться .

Билет 16

Понятия «химический элемент», «валентность» и «химическая связь». Роль энергии и энтропии при образовании молекул. Представления о структурной и квантовой химии.

Химический элемент — совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра.

Валентность — способность атомов химических элементов образовывать химические связи с атомами других элементов. В свете строения атома

валентность - это способность атомов отдавать или присоединять определенное число электронов.

Химическая связь — явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электронных

облаков, связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы.

Роль энергии и энтропии пои образовании молекул.

Образование химических связей возможно при двух условиях:

1. Минимальной потенциальной энергии

2. Максимальной энтропии

Есть два возможных способа образования с минимальной энергией и максимальной энтропией.

Структурная химия - область химии, изучающая связь различных физических и физико-химических свойств веществ с их химическим строением и реакционной способностью. В первую очередь С.х. рассматривает геометрическое строение молекул, описываемое такими основными параметрами, как длины химических связей, валентные углы, и выявляющее валентные состояния атомов, эффекты их взаимного влияния, типы сопряжения связей, ароматичность колец и т.п.

Особенно важно установление новых типов хим. связей (многоцентровые связи, слабые связи в ван-дер-ваальсовых молекулах, кристаллах), новые принципы построения молекул.

Квантовая химия находится на стыке химии и квантовой физики. Она занимается рассмотрением химических и физических свойств веществ на ато­марном уровне.

Четкое разделение квантово химических и физических вопросов не всегда возможно, поскольку технически квантовая химия является адаптацией кван­товой механики под химические нужды.

Основной задачей квантовой химии является решение уравнения Шредингера и его релятивистского варианта (уравнение Дирака) для атомов и моле­кул.