32. Корпускулярно-волновой
дуализм .
Корпускулярно-волновой
дуализм –
свойство любой микрочастицы обнаруживать
признаки частицы (корпускулы) и волны.
Наиболее ярко корпускулярно-волновой
дуализм проявляется у элементарных
частиц. Электрон, нейтрон, фотон в одних
условиях ведут себя как хорошо
локализованные в пространстве
материальные объекты (частицы),
двигающиеся с определёнными энергиями
и импульсами по классическим траекториям,
а в других – как волны, что проявляется
в их способности к интерференции и
дифракции. Так электромагнитная волна,
рассеиваясь на свободных электронах,
ведёт себя как поток отдельных частиц
– фотонов, являющихся квантами
электромагнитного поля (Комптона
эффект), причём импульс фотона даётся
формулой р = h/λ, где λ – длина
электромагнитной волны, а h – постоянная
Планка. Эта формула сама по себе –
свидетельство дуализма. В ней слева –
импульс отдельной частицы (фотона), а
справа – длина волны фотона.
Дуализм электронов, которые мы привыкли
считать частицами, проявляется в том,
что при отражении от поверхности
монокристалла наблюдается дифракционная
картина, что является проявлением
волновых свойств электронов. Количественная
связь между корпускулярными и волновыми
характеристиками электрона та же, что
и для фотона: р = h/λ (р – импульс
электрона, а λ – его длина волны
де Бройля).
х,у,z
pх,pу,pz
есть
частица с координатами(х,у,z)
и с проекциями импульса (pх,pу,pz)
Гейзенберг
предположил, что одновременно точно
нельзя измерить положение частицы(координаты)
и импульс.
Δ х ·Δрх≥h
Δ y∙Δрy≥h
- соотношение Гейзенберга
Δz
·Δрz≥h
Δ х, Δ y,Δ
z
– неточность в определении координат
Δрх, Δрy,
Δрz
– неточн.в определении импульса
Отсюда следует :
чем точнее мы определяем положение
частицы, тем более растет неточность
в определении ее импульса.
→ Δ х ≥ h/
Δрх
Δ х → 0 , Δрх → ∞
Δрх
→ 0 , Δх
→ ∞
33. Принцип неопределённостей Гейзенберга.
29. Линейчатые
спектры и закономерности в
них.
Экспериментальное
исследование спектров излучения
разреженных газов(отдельны атомов)
показали,что характерный спектр каждого
элемента представляет собой серию
линий, положение которых может быть
описано простыми эмпирическими формулами
. Так, положение линий атома водорода
в видимой области спектора описывается
формулой
Бальмера :
ν=R
(1/i²-1/n²)
, R-
постоянная Ридберга , n-
число, характер.конкретную серию
n=i+1,
i+2
… , R ≈ 3,29·1015 Гц
Позднее, в
ультрафиолетовой области была обнаружена
серия Лаймана
: ν=R
(1/1²-1/n²)
(n=2,3,4,…)
, а в инфракрасной области – серия
Пашена - ν=R
(1/3²-1/n²)
(n=4,5,6,…)
, серия Брэкета
- ν=R
(1/4²-1/n²)
(n=5,6,7,…)
, серия Пфунда
- ν=R
(1/5²-1/n²)
(n=6,7,8…)
27. Опыт Резефорда.
Планетарная модель атома.
Опыт
Резерфорда: Атом является нейтр.,помимо
электроном
в нем должен находится положительный
заряд. Резерфорд предположил , что
положительный заряд находится в ядре.
Там же концентрируется почти вся масса
, поэтому в целом он нейтральный. В
центре находится положительное ядро
вокруг, которого двиг.электроны по
круговым орбитам. Резерфорд обнаружил
, при опыте рассеиваются α-частиц (α
частица – поток гелия ) Опыт : Была
фольга, частицы проходили через углу
, но некоторые рассеивались
-14
на углы, ядро
обладает маленьким 10 м. Неточность :
электрон должен был терять энергию и
в конце должен упасть на ядро, но в
действии это не происходило.
Резерфорд
предложил следующую модель строения
атома:
1. в центре атома
- положительно заряженное ядро: заряд
ядра q = Z·e, где Z-порядковый
номер элемента в
-19
таблице Менделеева, e
=1.6·10 Кл – элементарный
-13
заряд; размер
ядра 10 см; масса ядра фактически
равна массе атома.
2. электроны
движутся вокруг ядра по круговым и
эллиптическим орбитам, как планеты
вокруг Солнца: электроны удерживаются
на орбите кулоновской силой притяжения
к ядру, создающей центростремительное
ускорение; число электронов в атоме
равно Z ( порядковый номер элемента);
электроны движутся с большой скоростью,
образуя электронную
оболочку атома.
Модель атома,
предложенная Резерфордом,
называется планетарной.