ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О ДЕГжении электронов в атомах из "Краткий курс физической химии Издание 3" Теория атома получила дальнейшее развитие на основе волновой, или квантовой, механики (см. 9). Хотя изучение квантовой механики относится к курсу физики, следует все же охарактеризовать здесь еще одно из основных положений ее, выражающее связь между волновой и корпускулярной природой явлений. [c.44] Квантовая теория света оперировала понятием светового кванта, который обладает свойствами частицы. Эта частица получила название фотона. Квантовой теории были чужды понятия волны и колебаний. Она успешно объясняла возникновение и поглощение света, но не могла объяснить явлений, связанных с прохождением света через вещества. Такое положение сложилось в физике к двадцатым годам текущего века. [c.45] В начале двадцатых годов на основании новых экспериментальных фактов и выводов теоретической физики было установлено, что свет обладает двойственной природой—волновой и корпускулярной—и что в разных явлениях преобладает та или иная сторона явления. Соотношением между основными величинами, характеризующими эти две стороны явлений, служит равенство Е = Лv, связывающее энергию Е светового кванта (фотона) с частотой колебаний V. [c.45] В 1924 г. Л. де-Бройлем была высказана гипотеза, что такой двойственный характер свойствен не только световым явлениям, но и всем микрочасти ц а м—электрону, протону и др. Энергия всех их связывается частотой свойственных им волн тем же соотношением Е=кч. Несколько лет спустя было открыто явление дифракции электронов, причем результаты количественного изучения этого явления полностью согласовались с выводами гипотезы де-Бройля. Позднее было открыто явление дифракции также протонов и других частиц. [c.45] Положения волновой механики были успешно применены к рассмотрению различных явлений. Так, было показано, что устойчивость определенных орбит в атоме связана с тем, что длина волны электрона укладывается на них целое число раз. [c.45] Волновые свойства электрона обнаруживаются в упомянутом выше явлении дифракции электронов. Явление дифракции (см. курс физики) было хорошо известно для световых лучей, для рентгеновских лучей и других электромагнитных колебаний. Дифракция обусловливается волновой природой этих лучей. Поэтому существование дифракции электронов подтверждает наличие у них волновых свойств. Это явление, теоретически описанное де-Брой-лем (1924), было экспериментально обнаружено Дэвиссоном и Джермером (1927). В СССР оно впервые было исследовано П. С. Тартаковскнм в том же году. [c.45] Квантовая механика не дает в настоящее время возможности объяснить указанную двойственность в характере рассматриваемых явлений, так как остается еще не раскрытой природа элементарных частиц и сущность их свойств— заряда, спина и др. Поэтому методы квантовой механики носят в значительной степени формальный характер. Однако выводы, получаемые таким путем, дают возможность разрешать многие задачи, неразрешимые в настоящее время другими методами. При помощи квантовой механики можно характеризовать состояние электрона в атоме и определять плотность электронного обла ш в различных точках атома. В настоящее время успешное приложение квантово-механических методов к решению ряда важных проблем химии привело к возникновению нового раздела химии—квантовой химии. [c.45] Различную вероятность нахождения электрона в разных точках пространства при нормальном состоянии водородного атома в известной мере иллюстрирует рис 6. В случае указанной неодинаковой вероятности принято говорить о различной плотности электронного облака (или о различной электронной плотности). [c.46] Вернуться к основной статье