Линейчатые спектры. Боровская теория атома водорода

Бор предположил, что момент импульса электрона в атоме также должен принимать только определенные дискретные значения:

L=mvr=nћ, n=1, 2, … ,

что и привело к существованию дискретных уровней энергии в атоме водорода. Тогда и становится понятной линейчатая структура спектра атома водорода. Когда электрон переходит с верхнего уровня на нижний – энергия излучается. Если же электрон поглощает энергию, он может перейти на более высокий

уровень энергии.

Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля

Когда мы рассматриваем такие явления, как дифракция или интерференция света, то мы уверены, что свет имеет волновую природу. Но при рассмотрении таких явлений, как равновесное тепловое излучение, фотоэффект и ряда других, мы вынуждены рассматривать электромагнитное излучение как поток частиц (квантов). Таким образом, мы приходим к парадоксу – свет одновременно обладает свойствами, характерными как для волн, так и для частиц. В

1924 году Луи де Бройль предположил, что соотношение p = λh справедливо не

только для фотонов, но и вообще для любых частиц. Единственный способ объяснения такой ситуации состоит в создании математического формализма, совместимого с атомизмом и правильно описывающим волновые явления.

Волновая функция

Математический формализм, с помощью которого устраняется парадокс, ставит в соответствие каждой частице амплитуду вероятности ψ(x, y, z, t) , которая представляет собой функцию координат и времени. Вероятность обнаружить частицу в окрестности любой точки x, y, z в произвольный момент времени t пропорциональная ψ(x, y, z, t) 2 , т.е. интенсивности. Формально эта функция

обладает свойствами классических волн, и поэтому ее называют волновой функцией.

Изменим несколько формулу де Бройля:

В качестве волновой функции следует взять волну, распространяющуюся в положительном направлении оси X

Характеристики конкретной частицы входят сюда через k и ω

i ( px−Et)

ψ(x, t) = Ae h

25