Микрочастицы состояние

Кристаллическое и аморфное состояние вещества. Большинство твердых тел в окружающем нас мире являются кристаллическими, т. е. образующие их частицы расположены регулярно в трехмерном пространстве. В монокристаллах эта регулярность распространяется на весь объем твердого тела, в поликристаллических образцах имеются регулярные области — зерна, размеры которых значительно превышают расстояния между микрочастицами (на границах между этими областями ориентация регулярной структуры резко меняется). Таким образом, в кристаллических телах реализуется в отличие от жидкостей дальний порядок . [c.72]

Квантование энергии, волновой характер движения микрочастиц, принцип неопределенности — все это показывает, что классическая механика совершенно непригодна для описания поведения микрочастиц. Так, состояние электрона в атоме нельзя представить как движение материальной частицы по какой-то орбите. Квантовая механика отказывается от уточнения положения электрона в пространстве она заменяет классическое понятие точного нахождения частицы понятием статистической вероятности нахождения электрона в данной точке пространства или в элементе объема с1У вокруг ядра. [c.12]

Собственные значения волновой функции должны быть непрерывны, однозначны, конечны, удовлетворять граничным условиям и условиям нормировки. Несмотря на все эти ограничения, остается целый ряд допустимых значений волновой функции и соответствующих им возможных состояний микрочастиц с различными значениями энергии и других характеристик рассматриваемого объекта. [c.14]

Подобно тому, как в классической механике имеют место фундаментальные законы Ньютона, описывающие движение макротел, для движения электрона и других микрочастиц сформулированы свои — квантовомеханические законы, в частности, уравнение Шредингера. Если состояние системы (ф) не изменяется во времени, то говорят, что система находится в стационарном состоянии. Рассмотрим такое стационарное состояние для микрообъекта (электрона, например). [c.49]

В. Гейзенберг) изучает движение и энергетическое состояние микрочастиц. Она позволила по-новому взглянуть на строение атома. Согласно квантовомеханической теории электрон в атоме обладает двойственной природой ему приписываются свойства как частиц, так и волны. Волновое же движение электрона в атоме может быть выражено волновым уравнением, выведенным Э. Шредингером (1926) [c.12]

Законы движения микрочастиц устанавливаются квантовой механикой. В отличие от координатно-импульсного способа задания состояния в классической механике, в квантовой механике состояние задается некоторой функцией пространственных координат и времени, так называемой волновой функцией l)(Ji, у, г, t). [c.10]

Рассмотрим стационарные состояния, т. е. такие, в каждом из которых полная энергия микрочастицы Е не меняется со временем (представляет собой интеграл движения). Молекула с установившейся системой химических связей — это система взаимодействующих ядер и электронов в некотором стационарном состоянии. [c.12]

Действие второго закона термодинамики объясняется наличием тепловой функции состояния системы, называемой энтропией 5. Замечательной особенностью энтропии, отличающей ее от других функций состояния, является то, что она характеризует меру беспорядка в микроструктуре системы. Поскольку в естественных условиях конденсированные тела стремятся стать неконденсированными, газы стремятся занять наибольший объем, микрочастицы стремятся рассредоточиться равномерно в объеме занимаемого ими пространства и т. п., т. е. существует тенденция к увеличению беспорядка в микроструктуре тел, то энтропия стремится к возрастанию. Она увеличивается в случае протекания самопроизвольных процессов в замкнутых системах, а также при повышении температуры, расширении, фазовых переходах из кристаллического в жидкое и газообразное состояния, смешении и других подобных изменениях состояния отдельно взятых тел. [c.68]

Об окружающих телах мы судим по их свойствам, которые будучи воспринимаемыми органами чувств, принято называть макроскопическими. Таковы температура, давление, объем, масса, агрегатное состояние, цвет, тепло- и электропроводность и др. Но уже ученые древности допускали, что все перечисленные свойства — это лишь отголоски некоторых основных свойств тела, связанных с его сущностью, о наличии которых можно лишь предполагать или судить на основании наблюдений (эксперимента). Так, предполагалось, что все тела состоят из невидимых мельчайших частиц, форма сосуществования которых и объясняет макроскопические свойства тел. Исходя из этого, свойства газов объясняли наличием большого расстояния между его микрочастицами и как следствие слабым воздействием их друг на друга. И напротив, в жидких и твердых телах расстояния между микрочастицами минимальны и, таким образом, значительны воздействия друг на друга. [c.9]

Изучение состояния микрочастиц теперь сводится к тому, чтобы описать потенциальную энергию частицы в явном виде и затем решить конкретную форму уравнения Шредингера. [c.50]

Пу, 2, если сумма их квадратов одинакова. Поэтому определенной энергии частицы, находящейся в трехмерном ящике, отвечает несколько состояний с разными значениями ф-функции, а не одно, как в случае одномерного ящика. Различные состояния микрочастицы, соответствующие одному значению ее энергии, называют вырожденными, а уровень энергии — вырожденным. [c.17]

Дискретность энергий и вообще состояний проявляется не только в спектрах, но и во многих свойствах электронов и всех микрочастиц. Остановимся на двух классических опытах. [c.422]

Агрегатные состояния вещества (твердое, жидкое, газообразное, плазменное) являются проявлением качественно различного характера движения микрочастиц и взаимодействия между ними в зависимости от внешних условий. [c.128]

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]

В твердом агрегатном состоянии вещества средние расстояния между образующими его микрочастицами порядка размера самих частиц, а энергия взаимодействия значительно превышает их среднюю кинетическую энергию. Основным видом движения микрочастиц является их тепловое колебательное движение, поэтому вероятность пребывания частиц вблизи фиксированных равновесных положений максимальна. Это объясняет наличие у твердых тел собственной формы и объема и большое сопротивление сдвигу. [c.70]

Квантовые числа. Атом — квантовая система, т. е. система микрочастиц, поведение которых описывается законами квантовой механики. Согласно этим законам, энергетическое состояние электрона описывается при помощи четырех квантовых чисел. [c.30]

При анодном растворении металла микрорельеф его поверхности обычно ухудшается по сравнению с исходным состоянием, вследствие электрохимической неоднородности этой поверхности, что имеет место даже у самых чистых металлов. Наличие неметаллических включений (микрочастицы шлака, карбидов, сульфидов, остатки окалины и т. д.) весьма усиливает указанную неоднородность. Поэтому на аноде при электролизе образуются всевозможные гребни, впадины, появляются точечные изъязвления (питтинги) и т. д. [c.342]

Твердое состояние. В твердом агрегатном состоянии вещества средние расстояния между образующими его микрочастицами равны размеру частиц, а энергия взаимодействия значительно превышает их среднюю кинетическую энергию. Основным видом движения микрочастиц является их тепловое колебательное движение, поэтому вероятность пребывания частиц вблизи фиксированных равновесных положений максимальна. Это объясняет наличие у твердых тел собственной формы, отсутствие текучести, незначительную сжимаемость и механическую прочность. Твердые вещества могут быть в аморфном и кристаллическом состояниях. [c.63]

Состояние электрона в атоме описывается квантовой механикой, которая изучает движение и взаимодействие микрочастиц, т. е. элементарных частиц, атомов, молекул и атомных ядер. По представлениям квантовой механики — микрочастицы имеют волновую природу, [c.44]

Это явление получает свое объяснение только на основе законов квантовой механики, которая устанавливает, что при периодическом движении энергия микрочастиц не может иметь любые значения, а изменяется строго определенными порциями — квантами. Так, например, электроны в атоме могут иметь лишь определенные состояния, в которых они обладают различными энергиями, отличающимися друг от друга на дискретные величины. [c.84]

Все элементы периодической системы Д. И. Менделеева состоят из атомов, которые построены из заряженных микрочастиц. Таким образом, электрические заряды являются составной частью всех тел природы. Обычно заряды распределяются равномерно, и алгебраическая сумма зарядов любого элементарного объема равна нулю, т. е. все элементы электро-нейтральны. Процесс зарядов любого элемента представляет собой либо перенос на этот элемент, либо увод с него некоторого количества заряженных микрочастиц. Если атом теряет один или несколько электронов, то он становится положительно заряженным атомом (положительным телом). Если атом приобретает дополнительные электроны, то он становится отрицательно заряженным атомом (отрицательным ионом). Чтобы перевести атом из устойчивого нейтрального состояния в менее устойчивое заряженное состояние необходимо затратить некоторую энергию. С. помощью затрачиваемой энергии можно получить избыток частиц одного знака (соответственно недостаток частиц другого знака), тем самым зарядить тело. Все вещества проводят электрический ток. Однако вещества, называемые диэлектриками, проводят ток в 10 —раз хуже, чем вещества, называемые проводниками. [c.42]

Положение частицы в пространстве определяется при выбранной системе отсчета (системе координат) ее радиусом-вектором, либо координатами этого вектора. Помимо положения каждой частицы в системе микрочастиц считается заданным и момент времени I. Предполагается, что наряду с указанными исходными понятиями в квантовой теории определены и многие другие аналоги представлений классической механики, такие как импульс частицы, ее момент импульса и т.п. Однако, прежде чем говорить об этих величинах, остановимся на том, как определяется состояние классической и квантовой систем микрочастиц. [c.18]

Состояние квантовой системы из N микрочастиц полностью определяется функцией состояния, или волновой [c.19]

Микробиологические методы химического анализа 3—232 Микрокристаллоскопия 3—233 5—892 Микролит 5—21 Микропении 3—879 Микроудобрения 3 — 234 Микрофотометр 4—991 Микрохимический анализ 3—235 Микрочастицы, состояние 2—509 [c.569]

Каталитический крекинг-процесс с псевдоожин енным слоем катализатора основан на снособности микросферического катализатора уподобляться жидкому веществу прп достижении скорости газа, проходящего через слой микрочастиц, близкой к скорости витания. Скоростью витания называется такая скорость газового потока, при которой создается давление, достаточное для подъема твердых частиц и поддержания их во взвешеннол состоянии в потоке однако частицы не могут быть унесены этим потоком, так как для этого скорость газа недостаточна. А так как количество твердых микрочастиц катализатора значительно, то получается как бы кипящий слой катализатора. [c.78]

Механические примеси присутствуют как в нефтепродуктах, так и непосредственно в льяльных и балластных водах. В нефтепродуктах они находятся в виде микрочастиц, и их содержание составляет, для легких топлив-0,05-0,15 для мазутов - 0,1-0,35 для свежих масел (с учетом присадок) - 0,007-0,01 для отработавших масел - 0,35-1,5. В судовых нефтесодержащих водах механические примеси присутствуют в виде макрочастиц и их концентрация достигает 12-370 мг/л. Визуально механические примеси в водах наблюдаются в хлопьеобразном состоянии и в виде отдельных твердых взвешенных частиц. По химическому составу они представляют собой частицы металлов и их оксидов, кремниевых соединений, красителей и т. д. [c.36]

В общем случае формирование твердой макрофазы на той или иной поверхности происходит за счет микрочастиц дисперсной фазы, возникающих в объеме нефти и пришедкжх в соприкосновение с поверхностью отложения. Удержание таких частиц дисперсной фазы на поверхности отложения возможно лишь в том случае, если удерживающие на поверхности силы, действующие на частицу, будут превосходить инерционные силы, действующие на частицу. При конкретных физико-химических условиях существования нефти характер и баланс этих сил существенно зависят от гидравлического состояния системы, на которой происходит формирование твердой макрофазы. [c.54]

Сопоставление этих уравнений показывает, что, во-первых, с увеличением вязкости значения А"р и уменьшаются, а во вторых, значительно более чувствительна к величине эффективной вязкости среды, чем Ар. Отношение с увеличе-. нием степени превращения растет, а следовательно, растет и скорость реакции полимеризации. Значения А р начинают существенно изменяться при > 0,5. Очевидно, что увеличение вязкости приводит к замедлению диффузионных процессов. В реакции роста макрорадикала принимают участие и макро-, и микрочастицы, т. е. макрорадикал и молекула мономера. Вместе с тем обрыв цепи происходит легче всего за счет рекомбинации двух макрорадикалов. Поэтому должна уменьшаться значительно медленнее, чем Л д, а вместе с тем их отношение должно расти, и, следовательно, должна возрастать скорость полимеризации в целом, что и наблюдается как гель-эффект. Диффузионные ограничения с ростом вязкости для малых молекул возрастают в значительно меньшей мере, чем для фомоздких макрорадикалов. Кроме того, макрорадикалы по мере увеличения степени полимеризации, находясь в растворенном состоянии, будут стремиться занять термодинамически наиболее выгодную конформацию статистического клубка. [c.233]

Таким образом, анализ решений уравнения Шредингера показывает, что для водородного и водородоподобного атома существуют строго определенные значения энергии, отвечающие стационарным состояниям. В этих стационарных состояниях также строго определены допустимые значения величин момента импульса н одной из его проекций. Две другие проекции остаются неопределенными вследствие специфических волновых свойств микрочастиц. При решении уравнения Шредингера авто-мат>4чески появляются три квантовых числа и, /и ти/, характеризующих движение электрона в трехмерном пространстве. [c.21]

Наиболее обш,ей пз теорий длительной прочности является теория Ильюшина, простейший вариант которой таков. Постулируется, что состояние новреждеиной микрочастицы характеризуется тензором новреждеппй рц второго ранга и что возможные типы разрушепня частицы (на отрыв, сдвиг и т. д.) могут быть описаны следующим образом в момент разрушения типа /с имеет место соотношение [c.96]

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА - физическая теория, изучающая общие закономерности движения и взаимодействия микрочастиц (элементарных частиц, атомных ядер, атомов и молекул) теоретическая основа современной физики и химии. К. м. возникла в связи с необходимостью преодолеть противоречивость и недостаточность теории Бора относительно строения атома. Важнейшую роль в разработке К. м. сыграли исследования М. Планка, А. Эйнштейна, Н. Бора, М. Борна и др. К. м. была создана в 1924—26 гг., благодаря трудам Л. де Бройля, Э. Шредингера, В. Гейзенберга и П. Дирака. К. м. является основой теории многих атомных к молекулярных процессоБ. Она имеет огромное значение для раскрытия строения материи и объяснения ее свойств. На основе К. м были объяснены строение и свойства ато MOB, атомные спектры, рассеяние света создана теория строения молекул и рас крыта природа химической связи, раз работаиа теория молекулярных спектров, теория твердого тела, объясняющая его электрические, магнитные и оптические свойства с помощью К. м. удалось понять природу металлического состояния, полупроводников, ферромагнетизма и множества других явлений, связанных с природой движения и взаимодействием микрочастиц материи, не объясняемых классической механикой, [c.124]

Как видно, при движении микрочастиц в ограниченной области пространства (например, электронов в атоме) волновая функция всегда содержит безразмерные величины, которые могут принимать ряд целочисленных значений. Эти величины называют квантовыми числами. Поскольку квантовое число в (13.9) определяет энергию частицы, п называют главным квантовым числом. Главное квантовое число может принимать значения 1,2,3,. .., оо. При п = 1 энергия атома минимальна. Состояние с п=оо отвечает электрону, бесконечно удаленному от ядра и не взаимодействующему с ним (Е = = 0). Энергии всех уровней отрицательны. Положительные значения энергии отвечают электрону, движуи емуся вне атома. При этом энергия не квантуется. [c.221]

Атомы И молекулы — системы, построенные из микрочастиц — 51дер и электронов. В начале XX в. выяснилось, что классическая физика не в состоянии правильно описать состояние этих систем. Бор создал теорию атома, носящую его имя, сохранив планетарную модель атома Резерфорда и введя в нее новые идеи квантовой теории Планка — Эйн-щтейна. Поразительный успех теории Бора в описании атома водорода и объяснении его спектра не мог быть распространен на более сложные атомы из-за противоречивости между квантовыми и классическими представлениями, лежащими в ее основе. Однако теория Бора оставила глубокий след в физике. Новая физическая теория — квантовая механика возникла из работ де Бройля, Шредингера, Гейзенберга, Дирака и др. [c.7]

Постулирование, а не объяснение стабильности определенных орбит не только не является недостатком теории, но представляет собой наиболее фундаментальную идею Бора — открытие, отражающее объективные закономерности природы микрочастиц. В несколько более общей форме (дискретность энергетического спектра связанных состояний) открытие Бора заложено и в уравнение Шрёдиигера и в коммутационные соотношения Гейзенберга современная квантовая (волновая) механика строится на этом открытии, а не объясняет его. Точно так же классическая небесная механика построена на основе закона всемирного тяготения Ньютона, не претендуя на объяснение этого закона. Отказ от первоначальной математической формулировки квантовых постулатов (теория Бора) исторически был связан с отсутствием согласия между теорией и эксп иментом для микрообъектов, отличающихся от водородоподобных систем. Сейчас известно, что теория Бора соответствует квазиклассическому приближению квантовой механики, условия применимости которого не выполняются для электронов в атомах и молекулах. — Прим. ред. [c.12]

Как мы только что видели, смешение различимых частиц приводит к выделению соответствующ,ей работы и суш,ественно изменяет состояние системы. В этом смысле такое смешение можно считать особым видом взаимодействия между микрочастицами. Одинаковые частицы во взаимодействие не вступают и ввиду их неразличимости вопрос о смешении вообш,е не может быть поставлен. [c.25]

В современной науке представления о состоянии электронов, участвующих в образовании химических связей, получили дальнейшее развитие на основе квантовой механики. Эта сравнительно новая область физики, занимающаяся изучением законов движения микрочастиц (атомов, электронов, протонов, нейтронов и т. д.) и учитывающая, в отличие от классической механики, волновые свойства материи, связана с применением сложных математических расчетов и теоретических положений. Мы ограничимср. лишь очень кратким изложением основных понятий о природе ковалентных связей в свете представлений квантовой механики. [c.29]

Молекула водорода состоит из четырех микрочастиц двух ядер и двух электронов. При достаточном сближении атомов возникают силы притяжения между ядром одного атома и электроном другого и силы отталкивания между ядрами и электронамм разных атомов. Устойчивого состояния молекула достигает тогда, когда силы притяжения уравновесят силы отталкивания. Оно отвечает определенной длине связи го и минимуму потенциальной эиергни (энергии связи О), как это видно из рис. 8. Когда атомы находятся на бесконечно большом расстоянии г, то потенциальная энергия системы из двух атомов равна нулю. Рав- [c.74]

Состояние веществ и их систем характеризуют рядом параметров. Внутренняя энергия и — суммарная энергия движений, совершаемых в системе. Энтропия s представляет собой меру неупорядоченности микрочастиц в макроскопической системе веществ. Энтлльпию h получают прибавлением к внутренней энергии произведения давления р на объем v [c.22]

Низка (близка к абсолютному нулю). Для алмаза это состояние достигается при существенно более высокой температуре (около 90 К), следовательно, при любой более низкой температуре свойства алмаза сохраняют постоянные значения, т. е. не зависят от температуры. Если, например, привести алмаз, имеющий температуру 10 К, в соприкосновение с газом при 80 К, то энергия алмаза не будет увеличиваться. Это противоречит классической механике, поскольку столкновения молекул газа с атомами углерода, находящимися в узлах кристаллической решетки алмаза, не приводят к передаче энергии. Объяснение такого явления дает лишь квантовая механика, согласно которой при периодическом движении микрочастиц их энергия не может изменяться непрерывно, а только строго определенными, отдельными порциями — квантами. Например, электроны в атомах при испускании или поглощении изл счения совершают перескоки только между определенными, дискретными энергетическими уровнями. [c.43]

Имея в своей основе фундаментальные законы, химия на всех этапах развития остается наукой о веществах и их превращениях. Под веществом понимают атомы химических элементов и их соединения во всех состояниях твердом, жидком, газообразном, плазменном (при сверхвысоких температурах или в электрических разрядах) и сверхметаллическом (при гигантских давлениях). Однако структура вещества чрезвычайно многообразна, поскольку сами атомы состоят из элементарных частиц сложной природы (см. приложение П1). Эти частицы различны по массе, времени жизни, заряду и таким менее привычным характеристикам, как спин, странность, очарование и др. В 1964 г. М. Гелл-Манн и Дж. Цвейг ввели представления о кварках — первичных микрочастицах, из которых строятся все остальные. [c.9]

Электродная система характеризуется тем, что при определенном напряжении на электродах и определенном токе в проводнике (а не между электродами) наступает состояние равновесия на границе раздела одного из электродов со средой (как правило, катода). Тогда 2/и =2ток, что соответствует изолированной системе катода. В отличие от примера заряжающего конденсатора, где энергия не затрачивается на создание конденсатора и ток в проводнике становится близким к нулю, ток в проводнике электродной системы равным нулю быть не может, так как для создания изолированной системы затрачивается энергия, сосредоточиваемая в микроконденсаторе, изменяющемся в результате движения микрочастиц под воздействием ЭДС, приложенной к электродам. [c.107]

Внутренняя энергия Ц) — энергия системы, зависящая от ее внутреннего состояния. Внутренняя энергия включает энергию хаотического (теплового) движения всех микрочастиц системы (молекул, атомов, ионов и т. д.), энергию колебательных и вращательных движений атомов в молекулах и энергию взаимодействия этих частиц, т. е. полный запас энергии в веществе. Естественно, измерить и рассчитать абсолютное значение внутренней энергии невозможно, можно лищь с достаточной точностью измерить ее изменение. Это характерно для всех функций состояния системы. [c.5]