Зоммерфельда теория

Недостатки модели водорода Бора—Зоммерфельда. Теория Бора — Зоммерфельда не в состоянии объяснить всех деталей строения атома и процессов, протекающих в нем. Так, тонкую структуру линий она не может [c.21]

Так как квантовые числа I, т и не вносят ничего в энергию электронного состояния, то все возможные состояния в данном) радиальном уровне энергетически равны. Это значит, что в спектре будут наблюдаться только единичные линии, такие, как предсказывал Бор. Однако хорошо известно, что в спектре водорода существует тонкая структура, изучение которой было толчком к развитию теории Бора — Зоммерфельда для атома водорода. Очевидно, что простая форма волнового уравнения не вполне адекватно описывает атом водорода, и, таким образом, мы находимся в-положении, лишь немного лучшем того, когда опирались на модель атома Бора. [c.70]

Так как в теории Бора — Зоммерфельда энергия электрона определяется только квантовым числом т [c.16]

Успех теории Бора ограничился возможностью ее применения только к атому водорода. При попытках применения теории Бора к атому гелия она уже оказалась малоэффективной. Расчеты более сложных атомов на основе применения упрощенных представлений Бора выполнить оказалось вообще невозможно. Несмотря на внесенные Арнольдом Зоммерфельдом (1863— 1951) в теорию Бора усовершенствования, в связи с которыми была учтена возможность движения электронов в атоме не только по круговым, но и по эллиптическим орбитам, эта теория должна была уступить место новым воззрениям. [c.26]

Из рис. 1.6 следует, что в отличие от теории Бора — Зоммерфельда, согласно которой электрон движется по. определенным орбитам, квантовая механика показывает, что электрон может находиться в любой точке атома, однако вероятность его пребывания в различных областях пространства неодинакова. [c.22]

По мере возрастания числа трудностей при использовании теории Бора — Зоммерфельда, становилось очевидным, что она является лишь переходным этапом на пути создания теории микромира и необходимо дальнейшее углубление наших представлений о природе вещества. [c.17]

Наконец, несмотря на усовершенствования, внесенные в теорию Бора немецким физиком А. Зоммерфельдом и другими учеными [c.68]

Несомненно, теория Бора— Зоммерфельда явилась крупнейшим достижением физики. Наличие в атомах дискретных состояний было подтверждено экспериментально в опытах Д. Франка и Г. Герца (1913 г.). Серьезным успехом этой теории стало также вычисление постоянной Ридберга для водородоподобных систем и объяснение структуры их линейчатых спектров. В частности, Бору удалось правильно объяснить серии спектральных линий иона Не+, до того приписываемые водороду. Теория Бора — Зоммерфельда объяснила физическую природу характеристических рентгеновских спектров, расщепление спектральных линий в сильном магнитном поле (так называемый нормальный эффект Зеемана) и другие явления. [c.17]

Таким образом, теперь ясно видна необходимость использования трех квантовых чисел для описания энергии электрона. Каждое новое квантовое число вводилось для удовлетворения требований эксперимента. Однако даже с этими тремя квантовыми числами невозможно было полностью объяснить линейчатые спектры. Например, действие слабого магнитного поля приводит к так называемому аномальному эффекту Зеемана, который нельзя было понять на основе модели Бора — Зоммерфельда. Кроме того, у атома Бора и его вариантов было множество других недостатков. Одним из них, и, по-видимому, наиболее существенным, была невозможность применения теории Бора к более сложным атомам. Приложение ее к спектру даже такого простого атома, как атом гелия, приводило к полной неудаче, и все попытки понять основы периодической системы в рамках модели Бора были безуспешны. Это показывает, что все вышеизложенное верно только для одноэлектронной системы. Такое ограничение не имеет смысла, и поэтому очевидна необходимость найти что-то лучшее. [c.37]

Недостатками теории Н. П. Петрова были допущение коаксиальности цилиндров (необходимость эксцентриситета для обеспечения подъемной силы щипа была обоснована Н. Е. Жуковским в 1886 г.) и невозможность определения гидродинамического давления в различных частях масляного слоя. Несмотря на это известный немецкий ученый Зоммерфельд назвал Н. П. Петрова отцом ГТС. Он показал, что формула Н. П. Петрова справедлива для предельного режима работы подшипника, т. е. при бесконечно большой скорости вращения шипа. [c.229]

Оригинальный способ усовершенствования теории Бора предложил Арнольд Зоммерфельд (1868-1951). Он предположил, что электронные ор- [c.350]

Почему теория Бора неприменима к атому лития Как Зоммерфельд пытался преодолеть эту трудность В чем заключалось несовершенство его теории [c.378]

Мы не будем разбирать теорию Бора —Зоммерфельда более детально, поскольку квантовая механика подошла к проблеме строения вещества с иных, еще более неклассических позиций. [c.17]

Зоммерфельд построил теорию электропроводности металлов на основе квантовой теории электронного газа. [c.509]

Кроме того, Гайтлер был хорошо знаком с теорией атома Бора и Зоммерфельда, которая, судя по неко- [c.154]

В отличие от теории Бора — Зоммерфельда квантовая механика не является искусственным соединением законов классической механики с правилами квантования. Это стройная теория, основанная на системе понятий, не содержащей противоречий. Все результаты, полученные на основе квантовой механики, находятся в полном соответствии с экспериментом. [c.18]

Ранее (см. гл. XII) была рассмотрена энергия осциллятора по теории Бора—Зоммерфельда и было показано, что следствием уравнения (XX.1) является дискретный спектр энергии, что привело к формулам Планка для излучения абсолютно черного тела, а Эйнштейна и Дебая — для теплоемкости. Теория Бора — Зоммерфельда позволила объяснить основные черты спектра атомов. Линейность спектров являлась следствием дискретности энергий, а квантовые числа оказались непосредственно связанными с числами П в уравнении (XX. 1). [c.424]

Теория Бора — Зоммерфельда при расчете энергии электронов в многоэлектронных атомах также дает не совпадающие с опытом результаты (даже для самого простого случая — атома Не). [c.19]

Дифракция на краю (ребре) разреза и полосе. Бесконечно тонкий разрез имитирует реальные дефекты типа расслоения, протяженной трещины или непровара, а его ребро — край соответствующих дефектов. Расчет поля дифракции в этом случае обычно ведут по методу Зоммерфельда, являющемуся развитием теории Юнга на случай плоского препятствия. От каждой точки ребра (рис. 1.17) дифрагированная волна распространяется в виде конуса, одна из образующих которого (соответствующая максимуму) служит продолжением луча падающей продольной волны. Трансформированная поперечная волна образует другой конус. [c.47]

В теории Бора—Зоммерфельда не только сохраняются все понятия классической механики (координаты, скорости), но и все ее уравнения, следовательно, и орбиты. Устойчивыми, однако, признаются лишь те орбиты, при которых выполняются условия Бора—Зоммерфельда (см. гл. ХП) [c.423]

Однако многочисленные противоречия между теорией и опытом и невозможность охватить целые области опыта (например, молекулы) показали, что паллиативная механика Бора—Зоммерфельда не является адекватным выражением свойств микрочастиц. Требовалась ломка основных понятий, а не отбор некоторых орбит в качестве разрешенных. Такими основными понятиями, на которых базировалась физика XIX в., были понятия частицы и волны. Каждому этому понятию соответствовал определенный математический формализм. Любое сложное явление сводилось и математически описывалось на основе этих элементарных понятий. Частица — это сосредоточение веш,ества в некоторой части пространства, поэтому прежде всего она характеризуется координатой и импульсом. Законы движения частицы определяются уравнениями Ньютона. Волна в отличие от частицы описывает некоторый распределенный в пространстве и зависящий от времени периодический процесс. Таким периодическим процессом является, например, распространяющийся в некоторой среде звук или свет. [c.424]

Из рис. 17 следует, что в отличие от теории Бора—Зоммерфельда, согласно которой электрон движется по определенным орбитам, квантовая механика показывает, что электрон может находиться в любой точке атома, однако вероятность его пребывания в различных областях пространства неодинакова. Таким образом, если бы мы могли наблюдать электрон в атоме, то увидели бы, что он чаще бывает в одних местах и реже в других. Поэтому современным представлениям отвечает понятие об электронном облаке, плотность которого в различных точках определяется величиной Поэтому в научной литературе вместо термина орбита теперь пользуются термином орбиталь , под которым подразумевается совокупность положений электрона в атоме. Каждой орбитали соответствует определенная волновая функция ф. [c.39]

Важным результатом теории Бора было объяснение спектра водорода. Дальнейшее развитие теории атомных спектров было сделано Зоммерфельдом (1916), который разработал более детально правила квантования. Исходя из более сложной картины движения электронов в атоме по эллиптическим орбитам, а также учитывая зависимость массы от скорости внешнего электрона, он сумел создать теорию тонкой структуры спектров водородоподобных атомов и прежде всего объяснить ряд закономерностей спектров щелочных металлов. [c.46]

Немецкий физик А. Зоммерфельд ввел существенное дополнение в представления о форме орбит движения электронов круговые орбиты Бора были заменены более общим случаем эллиптических орбит. Это потребовало введения второго квантового числа, связанного с вытянутостью эллипса. В современной теории это квантовое число I называют орбитальным, азимутальным или побочным в отличие от главного квантового числа. [c.161]

Волновые функции, являющиеся решениями волнового уравнения, получили название орбиталей в отличие от термина орбита, который использовался в теории Бора—Зоммерфельда. Для обозначения отдельных орбиталей используются специальные символы [c.165]

В дальнейшем (1916—1925 гг.) Зоммерфельд (Германия) и другие ученые разработали теорию строения многоэлектронных атомов, которая явилась развитием теории Бора. Было предположено, что стационарные орбиты в атомах могут быть не только круговыми, но и эллиптическими и могут различным образом располагаться в пространстве при этом размеры орбит и их расположение в пространстве задавались правилами квантования, представляющими обобщение уравнения (1.13). При помощи этой теории удалось объяснить многие закономерности, характерные для спектров. Однако теория Бора — Зоммерфельда не удовлетворяет современному состоянию науки. Несмотря на то что она объясняет многие особенности спектров, она имеет ряд неустранимых недостатков, которые обусловливают необходимость ее замены более совершенными представлениями. Главные недостатки теории Бора — Зоммерфельда таковы [c.19]

Это те же самые ограничения, которые были необходимы для магнитного квантового числа в теории Бора — Зоммерфельда. [c.66]

Из решения общего волнового уравнения получены три квантовых числа. Те же квантовые числа были введены ранее в форме квантовых постулатов Бора — Зоммерфельда, что было основным недостатком этой теории. Поэтому весьма важно отметить, что квантовые числа появляются теперь как результат основных постулатов волновой механики. Однако, к сожалению, их уже нельзя изобразить наглядно, как это было в теории Бора. Мы по-прежнему имеем одно квантовое число для каждой степени свободы, но идея прецессирующих орбит теряет свой смысл. [c.67]

Квантовомеханическая теория. Фундаментальное значение для развития теоретической физики и в том числе теории строения молекул имела идея Планка о квантовании излучения. Эта идея лежала в основе промежуточного этапа в развитии теории строения, связанного с именами Бора и Зоммерфельда. Теория Бора — Зом-мерфельда оказалась не применимой к многоэлектроннЫм атомам и молекулам. Проблема строения атомов и молекул была принципиально решена с созданием квантовой механики работами Де-Бройля, Шредингера, Дирака, Борна, Гайзенберга, Паули в 20-х. года XX века. Квантовая механика позволила описать строение ядерно-электронных систем и принципиально дала методы расчета их свойств. [c.20]

И еще одна цитата, хорошо передаюи1ая суть споров вокруг проблемы физической интерпретации математического аппарата квантовой механики. В лекции Современное состояние атомной физики , прочитанной в Гамбургском университете в фервале 1927 г. немецкий физик А. Зоммерфельд так характеризовал ситуацию в квантовой теории ...В трехмерном пространстве электрон нельзя локализовать. Это подчеркивает Гейзенберг, а Шредингер иллюстрирует это, размазывая заряд электрона в сплошную пространственную массу. Лично я не верю в этот размазанный, растекающийся электрон уже потому, что вне атома корпускулярно концентрированные электроны, обладающие большой скоростью, с несомненностью могут быть установлены экспериментом. С другой стороны, неоспоримый факт, что сплошные плотности Шредингера при расчете физических и химических действий атома оказывают неоценимую помощь и в этом смысле реальны в большей степени, нежели точечно локализованный электрон старой теории. Весьма возможно, что сплошную плотность заряда и связанный с нею сплошной ток заряда в теории Шредингера мы должны понимать статистически в смысле нескольких важных работ Борна... [c.33]

Вальтер Гайтлер родился в 1904 г. в Карлсруэ, учился в университетах Карлсруэ, Берлина и Мюнхена. В Мюнхене он получает степень доктора философии (1926 г.) за работу по теории растворов, в>1-полненн-ую под руководством К. Ф. Герцфельда и А. Зоммерфельда. Непосредственным научным руководителем был Герцфельд— эрудированный и разносторонний исследователь, в творчестве которого физико-химическая проблематика занимала ведущее место. В 1920-х гг. в центре внимания Герцфельда были вопросы химической термодинамики, кинетической теории газов, спектроскопии, молекулярной рефракции и коллоидной химии. [c.154]

Но ряд особенностей спектров многозлектронных атомов теория Бора—Зоммерфельда не могла объяснить. Ее недостатки становились все более очевидными по мере дальнейшего развития теории строения атома. Так, например, представление об электроне как о частице, подчиняющейся законам, справедливым для макроскопических тел (за исключением некоторых квантовых ограничений), оказалось неверным. [c.162]

Когда одного квантового числа достаточно для определения энергетических состояний системы с двумя или более степенями свободы, то такую систему называют вырожденной. Для того чтобы объяснить тонкую структуру спектра водородоподобного атома, было необходимо снять вырождение. Это означает, что, по крайней мере, два квантовых числа должны вносить вклад в энергию системы. Зоммерфельд нашел, что вырождение в его модели атома может быть снято посредством рассмотрения релятивистского изменения массы электрона при двилсении его вокруг ядра. Когда электрон вращается по эллипсу вокруг ядра, его скорость непрерывно изменяется в зависимости от его расстояния от ядра. Из специальной теории относительности известно, что масса частицы увеличивается с возрастанием скорости. Действительно, можно обнаружить небольшое различие между энергиями круговой и эллиптической орбит, которое является функцией побочного квантового числа Пф это может объяснить физический смысл деления каждого главного уровня энергии энергетических уровней атома [c.36]

Разработка моделей строения атома. В 1911 г. Э. Резерфорд предложил ядерную планетарную модель, иа основе которой Н. Бор в 1913 г. создал первую к >.антовую теорию строения атома, которая затем совершенствовалась в работа.х А. Зоммерфельда, П. Дебая, Л, Ланды, Е. Стонера, В, Паули, Г. Уленбека и С. Гоудсмнта. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология