Описание положения и импульса электрона

Описание положения и импульса электрона [c.16]

Такая неопределенность в импульсе пренебрежимо мала для макроскопических систем, но она далеко не мала для систем, состоящих из электронов, так как в них мы имеем дело с массами порядка 10 кг. Точные определения положения и импульса электронов должны быть заменены определением вероятности того, что электрон имеет данные положение и импульс. Введение вероятностей в описание поведения электрона является прямым следствием принципа неопределенности. Малая неопределенность в положении электрона означает высокую вероятность того, чт электрон находится в данной точке. [c.29]

Характер движения электрона в постоянном и однородном магнитном поле ( 4) показывает, что для описания положения электрона в импульсном пространстве удобно (при наличии магнитного поля) использовать не декартовы координаты (рх, ру, pz), а координаты, связанные с траекторией электрона в импульсном пространстве. Положение электрона можно задать, задав его траекторию в импульсном пространстве, т. е. энергию S и проекцию импульса па магнитное поле pz (однородное и постоянное магнитное поле Я направлено, как всегда, вдоль оси г), а также положение на траектории. Для задания положения электрона на траектории можно использовать либо длину дуги S, отсчитанную от какой-либо точки, либо (и это наи- [c.226]

В квантовой механике сохраняются значения понятий массы частицы, энергии, импульса та и момента количества движения. Однако такое понятие, как траектория движения частицы, в ней отсутствует. По так называемому соотношению неопределенностей Гейзенберга одновременное определение местоположения частицы (например, координатой х) и ее количества движения (импульса р = ти) не может быть сделано с какой угодно степенью точности. Вероятностное описание движения электрона приводит к представлению о том, что электрон как бы размазан вокруг ядра и образует той или иной формы электронное облако, плотность которого в разных точках определяется вероятностью пребывания электрона в них. Если в настоящее время и пользуются термином орбита , то вместо линии какой-то определенной траектории, лежащей в плоскости, в современной теории в этот термин вкладывается смысл, отвечающий понятию совокупности положений электрона в атоме. В этом смысле вместо термина орбита стали все больше и больше употреблять термин орбиталь , которым мы и будем пользоваться в дальнейшем. [c.65]

За. Введение. Классическая механика предполагает возможность точного определения как положения, так и скорости или импульса движущейся частицы. Однако в последние годы стало очевидным, что точка зрения классической механики представляет собой приближение, которое оправдывается при применении к системам сравнительно большой протяженности, но является совершенно неудовлетворительным для описания поведения частиц атомных размеров. Это обусловило появление новой механики, которой пользуются в настоящее время для рассмотрения свойств электронов и атомных ядер. В этой новой механике точное положение движущегося тела, как, например, электрона, движущегося по орбите вокруг ядра атома, заменяется рассмотрением функции, которая определяет вероятность нахождения его в определенном положении. Так как эти функции вероятности удовлетворяют дифференциальным уравнениям, которые аналогичны уравнениям, описывающим изменение амплитуды волны, то новая атомная механика получила название волновой механики. Однако некоторые авторы считают, что эта аналогия может привести к неверным заключениям, и поэтому в общем случае применяется термин квантовая механика. В дальнейшем изложении будет показано, что новый подход к изучению поведения небольших частиц дает удовлетворительное объяснение ряду квантовых постулатов, которыми ранее пользовались для интерпретации свойств атомов или молекул более или менее эмпирически. Квантовая механика имеет много достижений, но для цели, поставленной в этой книге, мы ограничимся лишь теми из них, которые представляют непосредственный интерес для химика, не требуя при этом обстоятельного знания математического аппарата для своего восприятия. Даже при наличии этих ограничений станет очевидным, что квантовая механика внесла большой вклад в изучение атомов и молекул, которые нельзя исследовать методами классической механики. [c.28]

В 1927 г. В. Гейзенберг (Германия) постулировал принцип неопределенности, согласно которому положение и импульс движения субатомной частицы (микрочастицы) принципиально невозможно определить в любой момент времени с абсолютной точностью. В каждый момент времени можно определить только лишь одно из этих свойств. Э. Шредингер (Австрия) в 1926 г. вывел математическое описание поведения электрона в атоме. [c.21]

Волновые свойства микрочастиц выражаются в ограниченности применения к ним некоторых понятий, которыми характеризуется частица в классической механике, именно координаты и импульса. В классической механике для описания движения частицы задают ее координаты X, у и I н составляющие вектора импульса р относительно координат р р и р.. При этом можно предсказать, где будет находиться частица в любой момент времени. Не то в мире микрочастиц. Опыт показывает, что нельзя предсказать исходя из начальных условий траекторию электрона, можно лйuiь говорить о вероятности попадания его после прохождения щели в ту или иную точку на фотопластинке. Отказ от описания траектории дви жения и переход к вероятностному предсказанию положения электрона явился одной из существенных сторон квантовой механики. [c.8]

Ньютоновское, или классическое, описание электрона основано на представлении об электроне как о точечной частице, положение которой полностью определяется координатами х, у,. г. Его движение в атоме определено, если известна зависимость X, у, г от времени. Однако уже в 1924 г. де Бройль с помощью некоторых теоретических соображений, базирующихся на инвариантности релятивистских формул, показал, что с каждой движущейся частицей можно связать волну, длина которой обратно пропорциональна импульсу частицы р. Значение этих представ--лений оставалось неясным до тех пор, пока Девиссон и Джер-мер в 1927 г. и независимо Томсон в 1928 г. не показали, что пучок электронов в самом деле ведет себя подобно волне и может испытывать дифракцию на подходящей решетке (например, на кристалле, в котором атомы расположены упорядоченно). Оказалось при этом, что длина волны электронов совпадает с величиной, предсказываемой соотношением де Бройля [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология