Движение электрона с точки зрения классической механики

Движение электрона с точки зрения классической механики. [c.68]

Приближение Борна—Оппенгеймера (адиабатическое приближение) становится неудовлетворительным при сближении поверхностей потенциальной энергии различных электронных состояний молекулярной системы, когда разность между ними становится сравнимой с колебательным квантом, т. е. соотношение (4.20) не выполняется. В области сближения, касания или пересечения ППЭ происходит смешивание электронных состояний вследствие сильного взаимодействия электронного и ядерного движений. Такие взаимодействия называют вибронными. С точки зрения классической механики, в этой области сближения ППЭ скорость движения ядер приближается к скорости движения электронов. Квантово-механически это означает, что в областях пересечения или сближения ППЭ нельзя пренебрегать оператором кинетической энергии ядер и необходимо решать общее электронно-ядерное уравнение (4.17), где по крайней мере некоторые из диагональных элементов Л ,- отличны от [c.176]

Постулаты Бора находились в резком противоречии с положениями классической физики. С точки зрения классической механики электрон может вращаться по любым орбитам, а классическая электродинамика не допускает движения заряженной частицы по круговой орбите без излучения. Но эти постулаты нащ.1и свое оправдание в замечательных результатах, полученных Бором при расчете спектра атома водорода. [c.67]

Простейший случай связанного движения электрона поддается анализу и без уравнения Шрёдингера. Предположим, что движение совершается так, что электрон может перемещаться вдоль отрезка длиной I, причем на концах этого отрезка потенциальная энергия V возрастает до бесконечности, а во всех остальных точках отрезка равна нулю. Такая модель движения называется потенциальным ящиком, потому что электрон не может выпрыгнуть за пределы отрезка I. Энергия электрона с точки зрения классической механики может изменяться непрерывно, а с точки зрения квантовой механики должна изменяться порциями, т. е. дискретно. Волновая функция электрона должна на концах отрезка обращаться в нуль, так как вероятность найти электрон в области, где потенциальная энергия бесконечно велика, равна нулю (рис. 10). Рассмотрение движения электрона в потенциальном ящике показывает, что энергия электрона может изменяться лишь скачкообразно, и уровни энергии определяются целым числом п. Действительно, кинетическая энергия электрона Е равна [c.82]

Магнитные свойства, обусловленные электронами, имеют двоякое происхождение. Во-первых, каждый электрон сам по себе является магнитом. С точки зрения доквантовой механики электрон можно рассматривать как маленький шарик с отрицательным зарядом, вращающийся вокруг своей оси. В соответствии с классической теорией электромагнетизма вращение любого заряда вызывает появление магнитного момента. Во-вторых, электрон движется по замкнутому пути вокруг ядра и, опять-таки по классическим представлениям, при этом должен появиться такой же магнитный момент, как при протекании электрического тока по замкнутому проводнику. Магнитные свойства отдельного атома или иона определяются совокупностью обоих моментов, т. е. собственным спиновым моментом электрона и орбитальным моментом, возникающим за счет движения электрона вокруг ядра. Разумеется, описанную физическую картину не следует понимать буквально, поскольку она не согласуется с квантовомеханическими представлениями и не может служить основой для строгих количественных расчетов. Такая схема полезна лишь для предварительного качественного описания. [c.19]

Однако идея де Бройля послужила только началом создания квантовой механики. Она рассматривала поведение микрообъекта, свободного от силового поля. В действительности же материальные частицы, например электроны, всегда находятся в поле действия определенных сил. С этой точки зрения электроны в атоме движутся в центрально-симметричном поле, для которого потенциальная энергия зависит только от расстояния до ядра. Законы движения в поле центральных сил образуют основу атомной механики решение общей задачи о движении электронов в атоме опирается на результаты, относящиеся к движению одной частицы в поле центральных сил. На основе гипотезы де Бройля австрийский ученый Шрёдингер (1925—1926) интуитивно использовал волновое уравнение классической механики в качестве модели для описания поведения электрона в атоме. Из учения о колебаниях и волнах известно, что распространение волны вдоль координатной оси х (рис. [c.37]

С этой целью постараемся придумать опыт, при котором можно было бы измерять и положение и импульс частицы, например электрона (см. рис. 56). Источником электронов может служить нить накала. Электронам можно сообщить точно известную энергию, пропустив их через точно известную ускоряющую разность потенциалов V с помощью сетки, соединенной с нитью через батарею. Пропустив далее электроны через установленные соответствующиА образом щели, мы получим резко очерченный пучок электронов, энергия (и, следовательно, импульс) которого будет известна точно. Теперь нам остается только определить в каждый момент времени точные положения электронов пучка, и тогда мы сможем предсказать по законам классической механики положения электронов в любой будущий момент времени с абсолютной точностью. Чтобы сделать это, установим микроскоп с высокой разрешающей способностью с соответствующей системой освещения. Когда электроны сталкиваются с фотонами из источника света (мы должны, конечно, признавать квантовую природу света), то некоторые из фотонов в результате отскакивания попадают в микроскоп и наблюдатель видит вспышки света. Он отмечает в поле зрения микроскопа положения, в которых появляются эти вспышки, и таким образом узнает положения и импульсы частиц в некоторый момент времени. Согласно классической механике, он должен быть в состоянии предсказать точно их будущее движение. Нет ничего проще квантово-механический пессимизм представляется, на первый взгляд, совершенно неоправданным. [c.178]