КОСМОС
126,8K подписчиков
Физика атома и его структура были важными вопросами, над которыми ученые работали в течение долгого времени. Одним из главных вопросов было то, почему электроны, обладающие отрицательным зарядом, не падают на положительно заряженное ядро атома. Ответ на этот вопрос лежит в основе квантовой механики. Первоначально, еще до квантовой механики, ученые подошли к этому вопросу так, что электроны и ядро атома притягиваются друг к другу. Однако, просто наличие притяжения недостаточно для того, чтобы электроны падали на ядро...
1 год назад
⚠️ Инженерные знания
59,2K подписчиков
🤪 Почему электрон в движении не излучает энергию и в итоге не падает по спирали на ядро атома?

🔹 Первым на этот вопрос постарался ответить Нильс Бор, который сказал, что электроны действительно вращаются вокруг атомных ядер и они действительно испускают излучение и теряют энергию при движении по орбите, как предсказывала классическая электродинамика. Единственное отличие состоит в том, что электронам разрешено перемещаться только по круговым орбитам, угловые моменты которых точно целочисленны и испускать или поглощать только фотоны, энергии которых в точности равны разности энергий между двумя орбитами.

Электроны не спускаются по спирали к ядру и не испускают электромагнитные волны непрерывно, как предсказывали классические теории. Вместо этого они “прыгают” с орбит с более высокой энергией на орбиты с более низкой энергией и излучают дискретные “волновые пакеты”, известные как фотоны или кванты света. В классической электродинамике электроны могут сколь угодно близко подходить к ядру и бесконечно терять энергию, в то время как в модели Бора существует ограничение. Когда орбита имеет угловой момент ровно один h / 2π, электроны не могут опускаться ниже, потому что это самая низкая возможная орбита.

Модель Бора достигла большого успеха в объяснении спектра излучения атомов водорода. Однако модель Бора имела серьезные недостатки. Нет никакого объяснения, почему самая низкая орбита должна иметь угловой момент, равный одному h / 2π, а не 0,5 h / 2π или 0,99 h/2π. Орбитальный момент импульса не согласуется с экспериментальными наблюдениями. Например, электроны на самом низком энергетическом уровне имеют нулевой угловой момент, а не h / 2π, в то время как электроны на более высоких уровнях могут иметь разное количество углового момента. Попытки рассчитать спектр излучения более сложных атомов, таких как гелий, закончились полным провалом.

🔹Вторым был Эрвин Шредингер, который сформулировал знаменитое уравнение Шредингера.

В уравнении Шредингера электроны - это волны, а не частицы, похожие на шары. “Электронные волны” обладают двумя важными свойствами. Во-первых, поскольку электроны заряжены отрицательно, волновые функции имеют тенденцию концентрироваться вокруг атомных ядер. Во-вторых, кинетическая энергия волновой функции обратно пропорциональна длине волны (точно так же, как у фотонов). С одной стороны, электронная волновая функция стремится концентрироваться вокруг ядра, чтобы минимизировать потенциальную энергию, в то время как чрезмерная концентрация также сокращает длину волны, что увеличивает кинетическую энергию и питает движение.

Уравнение Шредингера также предсказывало дискретные уровни энергии, каждый из которых представлял собой решение со стоячей волной. Другими словами, дискретные уровни энергии являются естественным результатом решений со стоячей волной. Модель Шредингера является гораздо лучшей моделью, чем модель Бора, поскольку оно не требует каких-то неестественных правил для вывода дискретных уровней энергии и довольно хорошо работает как для водорода, так и для более сложных атомов.
1 год назад
Зуфар Хайруллин
2 подписчика
Представлены соображения, о электризации веществ и о сути электрического заряда, основанные на концепции изложенной в статье «Энергия». В основе объяснения явления электризации лежит электронная теория. Теория объясняет электрические свойства тел наличием в них электронов и их движением. Считается что причиной такого явления как «электризация трением» является, что при соприкосновении двух различных тел, часть электронов переходит с одного тела на другое. В результате на поверхности одного тела оказывается...
2 года назад
Техно Колибри
13,9K подписчиков
Оказывается, очень много людей действительно не знают, как это всё работает, а спросить у кого-то – или стыдно или как-то уже неприлично, типа всё это в школе же изучали. А зря. Я попытаюсь рассказать простым языком, что же такое электричество. И за что, на самом деле мы платим, если всем известно, что сколько электронов заходят к нам в дом по проводам, ровно столько же и выходят. Думаю, что многим (не технарям) – это будет интересно узнать! Ну, а если Вы технарь, можете эту статью пропустить))) Провод (проводник) – это труба Представим себе, что провод – это труба, по которой течет вода...
1 год назад