Корпускулярно-волновая природа микрочастиц

В квантовой механике принято считать, что все микрообъекты имеют двойственную природу — они могут проявлять себя как частицы и как волны, т. е. могут обладать одновременно корпускулярными и волновыми свойствами. Впервые двойственная природа была установлена для света, а затем было доказано, что она присуща всем материальным микрочастицам. [c.218]

При прохождении потока электронов (или других микрочастиц) через дифракционную решетку интенсивность этого потока в одних направлениях увеличивается, а в других уменьшается в соответствии с уравнением де Бройля. Интенсивность потока электронов определяет вероятность попадания электрона в различные участки экрана. Таким образом, распределение вероятности пребывания микрочастиц в пространстве описывается закономерностями, аналогичными закономерностям волнового движения. В этом проявляется двойственная корпускулярно-волновая природа микрочастиц — их корпускулярно-волновой дуализм. Волны де Бройля иногда называют волнами вероятности. [c.25]

Волновой характер движения микрочастиц. Как известно, для описания электромагнитного излучения привлекают как волновые, так и корпускулярные представления с одной стороны, монохроматическое излучение распространяется как волна и характеризуется длиной волны Я (или частотой колебания v) с другой стороны, оно состоит из микрочастиц — фотонов, переносящих кванты энергии. Явления дифракции и интерференции электромагнитного излучения (света, радиоволн, Y-лучей, рентгеновских лучей и пр.) убедительно доказывают его волновую природу. В то же время электромагнитное излучение обладает энергией, массой, производит давление и т. д. Так, известно, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5-101 т. [c.8]

Таким образом, распределение вероятности пребывания микрочастиц в пространстве описывается закономерностями, аналогич-< ными закономерностям волнового движения. В этом проявляется двойственная корпускулярно-волновая природа микрочастиц — их корпускулярно-волновой дуализм. Волны де Бройля иногда назы--вают волнами вероятности. [c.18]

Главный тезис квантовой механики — микрочастицы имеют волновую природу, а волны — свойства частиц. Применительно к электрону можно сказать, что это такое образование, которое ведет себя и как частица, и как волна, т. е. он обладает, как и другие микрочастицы, корпускулярно-волновым дуализмом (двойственностью). С одной стороны, электроны, как частицы, производят давление, с другой стороны, движущийся поток электронов обнаруживает волновые явления, например дифракцию электронов. Дифракция электронов широко используется при изучении строения вещества. [c.30]

Работы де-Бройля показали, что атомы и электроны, корпускулярная природа которых подтверждена больщим количеством физических и химических опытов, также могут обладать и волновыми свойствами. Это дало ему право связать корпускулярные и волновые свойства микрочастиц одним уравнением [c.136]

Современная теория химической связи, теория строения молекул и кристаллов базируется на квантовой механике молекулы как й атомы, построены из ядер и электронов, и теория химической связи должна учитывать корпускулярно-волновой дуализм микрочастиц. До применения методов квантовой механики к химии не удавалось создать непротиворечивую теорию химической связи. Ее фундамент был заложен в 1927 г. Гейтлером и Лондоном. Выполнив на основе квантовой механики расчет свойств молекулы водорода, они показали, что природа химической связи электрическая, никаких особых сил химического взаимодействия помимо электрических не существует. Действующие в молекуле между ядрами и электронами гравитационные и магнитные силы пренебрежимо малы по сравнению с электрическими. [c.51]

Причина неудач была та же, что и в боровской теории атома — в невозможности классического описания движения микрочастиц, в необходимости учета корпускулярно-волнового дуализма. Именно поэтому до 1927 г., т. е. до применения методов квантовой механики к химии, не удавалось создать непротиворечивую теорию химической связи. Принципиальное рещение вопроса о природе химической связи впервые было дано на основе квантовой механики в 1927 г. Гейтлером и Лондоном, выполнившими расчет свойств молекул водорода. [c.79]

Физическая атомистика XX в. разрушила представление о неделимом атоме, которое было основной посылкой всех прежних атомистических учений. Она установила новые ступени дискретности — элементарные частицы, выяснила двойственную корпускулярно-волновую природу всех микрочастиц молекулы, атома, элементарных частиц, взаимопревращения последних друг в друга. Следовательно, в новой атомистике произошло отрицание и другой идеи предшествующего атомизма — идеи о том, что материя обладает только прерывным строением. На смену ей пришло представление о единстве прерывности и непрерывности в структуре материи. Вместе с тем атомистика XX в. как будто вернулась к идее древних о самодвижении, но на более высоком уров- [c.202]

Из этого уравнения видно, что энергия электрона дискретна, т. е. существует ряд допустимых значений энергии, отличающихся друг от друга на определенные интервалы, кванты энергии. Промежуточные значения энергии невозможны, так как величина п должна быть обязательно целой. В соответствии с различными значениями квантового числа п электрон обладает энергией, отвечающей определенному уровню энергии (рис. 1.1). Исключение значения п = 0 соответствует невозможности обращения энергии электрона в нуль. Этот результат является общим и для более сложных квантовых систем, энергия которых даже при абсолютном нуле температуры не обращается в нуль, а имеет некоторое нулевое значение. Существование нулевой энергии частиц, находящихся в ограниченной области пространства, согласуется с корпускулярно-волновой природой микрочастиц и соотношениями (1.3). При к = О обращается в нуль импульс частиц, а следовательно, и его неопределенность. Поэтому условия (1.3) для частиц, локализованных в ограниченном пространстве, становятся невыполнимы. [c.16]

Микрочастицы, корпускулярно-волновая природа 508 [c.537]

В основе современного учения о строении атома лежат представления квантовой механики о двойственной корпускулярно-волновой природе микрочастиц. Элементарные частицы, например электроны, наряду со свойствами вещества, обладают и свойствами электромагнитного поля. Это проявляется, с одной стороны, в таком явлении, как фотоэффект и эффект Комптона, а с другой,— в способности потока микрочастиц к дифракции (огиба]ние преград волнами) и интерференции (наложению волн). [c.12]

Явление дифракции электромагнитного излучения (света, радиоволн, у-- учей, рентгеновских лучей) доказывает волновую природу излучения. В то же время электромагнитное излучение обладает массой (производит давление), и его можно представить как поток частиц — фотонов. Иными словами, электромагнитное излучение проявляет как волновые, так и корпускулярные свойства. Луи де Бройль (1924 г.) показал, что движение любой микрочастицы можно рассматривать как волновой процесс частице массой т, движущейся со скоростью V, соответствует волна длиной [c.18]

Прежде всего необходимо отказаться от абсолютизации постулата эквивалентности и уточнить критерий насыщаемости химических валентностей в сложных молекулах. Этого властно требуют идеи Бутлерова п квантовая корпускулярно-волновая природа микрочастиц, особым родом движения которых является химическое строение. [c.286]

Теперь дифракция электронов широко используется для изучения структуры вещества (см. стр. 123—129) установка, в которой наблюдается это явление, — электронограф — стала обычным прибо ром в физико-химических лабораториях. Для структурных исследова ний применяется также дифракция нейтронов. Была г зучена дифрак ция атомов гелия, молекул водорода и других частиц. Таким образом двойственная корпускулярно-волновая природа материальных час тиц является надежно установленным экспериментальным фактом Если бы мы с помощью (1.40) вычислили значения К для различных объ ектов, то обнаружили бы, что для макрообъектов они исчезающе малы Так,, для частицы с массой 1 г, движущейся со скоростью 1 см/с к = 6,6- 10"2 см. Это означает, что волновые свойства макрообъектов ни в чем не проявляются если длина волны значительно меньше раз меров атома (10" см), то невозможно построить дифракционную ре шетку или какое-либо другое приспособление, позволяющее обнару жить волновую природу частицы. Иное дело — микрочастицы. Так движение электрона, ускоренного потенциалом в 1 В (у=5,93х ХЮ см/с), связано с X = 1,23-10" см. [c.25]

Одной из задач, которые ставит перед собой теоретическая физика, является вывод формул, описывающих то или иное явление или свойство (мы уже об этом упоминали). Итогом теории служит формула, связывающая физические величины разной природы. Физические величины имеют размерность. Уже из этого ясно, что формулы не могут содержать только безразмерные числа. Среди входящих в них размерных величин, по-видимому, должны присутствовать численные характеристики элементарных частиц и электронов — их массы, заряды разной природы, спины. Опыт последнего столетия убедительно показывает, что необходимо присутствие по крайней мере еще двух величин — постоянной Планка К и скорости света с. Постоянная Планка — мера корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц. Скорость света — максимальная скорость распространения сигнала без нее не обходится ни одна формула релятивистской механики (см. гл. 4). [c.273]

Волны де Бройля. В 1924 г.- де Бройль (Франция) предположил, что двойственная корпускулярно-волновая природа присуща не только фотонам, но также любым другим микрочастицам. Движение микрочастицы можно рассматривать как волновой процесс, и для него справедливо соотношение, аналогичное (1.22) [c.19]

Исследование природы химической связи является центральной проблемой всей теоретической химии Изучение строения и реакционной способности вещества дает богатую информацию о характере взаимодействия между атомами в молекуле, способствуя все более углубленному моделированию химических процессов Обобщение экспериментальных данных приводит на определенных этапах развития химии к теоретическим концепциям, которые наряду с чисто познавательным аспектом имеют и громадное практическое значение, так как позволяют вести исследование более целенаправленно Однако только с созданием аппарата квантовой механики — науки о движении микрочастиц (атомов, ядер, электронов и т д ) — ранее существовавшие теории химической связи получили естественное объяснение Современная квантовая химия является частью квантовой механики, в основе которой лежит представление о корпускулярно-волновом дуализме микрочастиц Если раньше электрон рассматривался как точечная частица, положение и скорость которой в принципе можно точно установить, то в дальнейшем было установлено, что электрон может обладать также и волновыми свойствами (например, мы можем при определенных условиях наблюдать дифракцию электронов) [c.56]

Корпускулярно-волновой дуализм есть общее свойство материи, но обнаруживается оно только у микрообъектов. Для электрона, масса которого равна 9,1 г, по уравнению (П.2) можно определить Я,. Она равна яаЮ- см, т. е. соизмерима с размерами атомов, благодаря чему осуществляется дифракция электронов, тогда как для частицы большой массы, например мячика в 50 г, вращающегося со скоростью 25 см/с, см, т. е. Я несоизмеримо меньше размера мячика и волновая природа его не может быть обнаружена эксперимситалыю. Поэтому во внимание принимаются только волновые свойства микрочастиц. [c.31]

Существование у частиц нулевой энергии является одной из характерных черт микромира. Это связано с корпускулярно-волновой природой микрочастиц. Общий характер данной закономерности следует из соотношения неопределенности. Мы видели (см. стр. 28—29), что локализация электрона в некоторой области пространства обусловливает появление у него некоторого импульса и, следовательно, кинетической энергии, которая тем больше, чем более ограничено движение электрона. То же можно сказать и о любой другой микрочастице.Не существует такого состояния вещества, в котором кинетическая энергия его частиц была бы равна нулю. Даже при температуре абсолютного нуля не только электроны, но и атомы в целом будут находиться в непрерывном движении, совершая колебания около положения равновесия. [c.31]

Следующий этап в становлении квантовой теории строения атома начался с теоретического обоснования французским ученым де Бройлем двойственной природы материальных частиц, в частности электрона. Распространив идею Эйнштейна о двойственной природе света на вещество, де Бройль постулировал (1924 г.), что поток электронов наряду с корпускулярным характером обладает и волновыми свойствами. Исходя 1i3 учения о корпускулярноволновой природе частиц вещества, австрийский физик Шрёдингер и ряд других ученых разработали теорию движения микрочастиц — волновую механику, которая привела к созданию современной квантово-механической модели атома. [c.77]

Современное учение о строении атома основано на представлениях квантовой механики о двойственной корпускулярно-волновой природе микрочастиц. [c.29]

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА. Содержание Корпускулярно-волновая природа микрочастиц. Соотношения де-Бройля....................506 [c.253]

Свет имеет двойственную природу, поэтому энергия фотона может быть выражена двумя уравнениями E=hv и Е—тс . Найдите отсюда взаимосвязь между длиной волны, скоростью света и массой фотона. Получите уравнение де Бройля, заменив фотон любой микрочастицей. Почему корпускулярно-волновой дуализм свойствен только микрочастицам [c.81]

Двойственная (корпускулярно-волновая) природа микрообъектов.В основе современного понимания микромира лежит представление о том, что любая движущаяся частица обладает волновыми свойствами. Так, дифракция и интерференция электромагнитного излучения (света, радиоволн, 7 Лучей, рентгеновских лучей) служат убедительным доказательством его волновой природы. В то же время электромагнитное поле — это вещество, состоящее из микрочастиц, называемых фотонами, или квантами. Поэтому электромагнитное поле производит давление, обладает массой и т. д. (Интересно в связи с этим отметить, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5 х х101 т ) [c.7]

Масса электрона равна 9,1083-10" г, что составляет 1/1837,5 массы атома водорода. Хотя электрон, как оказалось в дальнейшем, не имеет строго ограниченного размера, его радиус примерно в 100 000 раз меньше радиуса атома. Величина заряда и масса электрона не зависят ни от природы газа катодной трубки, ни от вещества электродов и других условий. Оказалось также, что электроны, как и другие микрочастицы, не просто частицы, а частицы-волны, обладающие двойственной корпускулярно-волновой природой. В них проявляется неразрывность двух качественно различных форм существования материи вещества и поля. С одной стороны, электроны ведут себя как частицы с присущим им зарядом и массой, а с другой — обнаруживают дифракцию — [c.37]

Волновая механика рассматривает микрочастицы (электрон, атом, молекулу) как реальные структурные образования, качественно отличающиеся от макротел их природа двойственна — она и волновая, и корпускулярная. Наши знания о строении атома носят вероятностный (статистический) характер. Гейзенберг показал, что невозможно измерить импульс и координату частицы одновременно с любой заданной точностью. Принцип неопределенности Гейзенберга в математической форме может быть выражен соотношением [c.56]

При дальнейшем развитии этих представлений была установлена двойственная природа микрочастицы с одной стороны, корпускулярная, в силу вышеуказанного квантования энергии ее движения, п с другой — волновая, в силу волнового характера движения частицы. [c.70]

Корпускулярно-волновая природа микрочастиц. Соотношения де-Бройля. Опыт показывает,что движение микрочастиц происходит по законам, отличным от законов классической механики микрочастице присущи некоторые свойства корпускул (частиц) и некоторые свойства волн. С одной стороны, электрон (или протон, заряженный мезон) движется и действует подобно корпускуле в камере Вильсона он оставляет след, похожий на траекторию частицы (рис. 1), в столкновениях участвует как целое (ого энергия и импульс связаны таким же соотношением, как и у обычной частицы в классич. механике). Поэтому до 20-х гг. элек-троны рассматривались кай корпускулы. Вместе с тем Рис. 1. Следы электронов в ка- [c.253]

Очевидно, двойственная природа микрочастиц, наличие у них и волновых и корпускулярных свойств означает, что микрочастицу нельзя рассматривать ни как обычную (классическую) частицу, ни как обычную волну. [c.254]

Корпускулярно-волновая природа микрочастиц 506 Корракс 736 [c.534]

Корпускулярно-волновая природа микрочастиц. Соотношении де-Бройля....................ii06 [c.253]

В основе современной теории строения атома лежит представление о двойственной природе микрочастиц, и в частности электронов. Оказывается, электроны могут Бёстй себя и как частицы, и как волны — электроны обладают одновременно и корпускулярными и волновыми свойствами. [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология