Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / 08 Соотношения неопределенности.ppt
Скачиваний:
21
Добавлен:
31.01.2021
Размер:
127.49 Кб
Скачать

Оценим расстояние, на котором электрон может быть обнаружен с наибольшей вероятностью. Со- гласно соотношению неопределенности ∆pR ~ ћ. Расстояние известно с ошибкой ~R, поэтому им- пульс может быть определен с точностью порядка p ~ ћ/R. Кинетическая энергия

T

p2

 

h2

2m

8 2mR2

 

 

Потенциальная энергия

 

U

e2

 

 

 

 

 

4 0 R

 

 

 

Полная энергия

E T U

 

h2

 

e2

 

8 2mR2

4 0 R

 

 

 

 

Состояние атома наиболее устойчиво при минима-

льном значении энергии, соответствующее рассто-

яние R0 и есть наиболее вероятное. Чтобы его най-

ти, продифференцируем E по R, и приравняем dE/dR к нулю:

dE

 

 

 

2h2

 

 

 

e2

 

 

1

 

e2

h2

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dR

 

8

2

mR

3

 

4 0 R

2

4 R

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

mR

 

Отсюда R

 

h2 0

 

 

, что совпадает с результатом,

me2

 

 

полученным в теории Бора.

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, радиус первой боровской орбиты –

это наиболее вероятное удаление электрона от

ядра.

Оценка энергии атома водорода

Соответствующее наименьшее значение энергии по- лучим, если в формулу для полной энергии

 

E T U

 

 

h2

e2

 

 

 

 

 

 

 

 

8 2mR2

4 0 R

подставим

R

 

h2 0

 

 

me2

 

 

Получаем:

E = -

m e4

 

e

 

 

8h2 ε2

 

 

0

что также совпадает с результатом, даваемым тео-

рией Бора