Теория квант

Теория квантов разъяснила и еще одну загадку, а именно соотношение между энергией излучения и энергией осцилляторов, заключенных в теле. Как известно, не только видимый свет, но и тепловое инфракрасное излучение тел представляет собой электромагнитные полны и, следовательно, несет энергию. Так, например, зачерненная поверхность железа при 0°С излучает с каждого квадратного сантиметра около З-Ю Дж/с. При тепловом равновесии с окружающей средой (т. е. если железо не охлаждается и не нагревается) оно получает обратно от среды такое же количество энергии. Но ссли поместить железо внутрь полости, стенки которой полностью отражают излучение, то плотность энергии излучения в пространстве, окружающем кусок железа, будет очень мала (всего 4-10" Дж/см ). [c.20]

В соответствии с идеями теории квантов электрический заряд, совершающий гармонические колебания, т. е. осциллятор, не может находиться в любом состоянии допустимы только те состоя- [c.20]

Теорию электромагнитного поля Максвелла довольно трудно согласовать с представлениями теории квантов об устойчивых состояниях колеблющихся частиц и передаче энергии лишь определенными порциями. [c.26]

Первый постулат. Электрон вращается вокруг ядра, не излучая энергии, по строго определенным стационарным орбитам, удовлетворяющим теорию квантов . На каждой из этих орбит электрон обладает определенной энергией. Чем дальше от ядра располо- [c.48]

Поглощение (и испускание) энергии электроном происходит не непрерывно, а скачком. При объяснении этого положения Н. Бор привлек теорию квант, сформулированную в элементарной форме в 1900 г. М. Планком (1858—1947). Согласно М. Планку, квант энергии излучения определяется равенством [c.217]

Этот результат впоследствии был подтвержден экспериментально и было выяснено, что теплоемкости некоторых тел становятся очень малыми еще при температурах, довольно далеких от Оа(5с. к результату [14-Г] приводит также квантовая механика, созданная в 1901 г. М. Планком под названием теории квант. [c.285]

Ф. Лондон. Теория квантов и химическая связь. Усп. физ. наук 9, [c.208]

Этим я не хочу сказать, что мои соображения вполне могут конкурировать с той теорией, котору о развивал Л. Д. Ландау, потому что они базируются, как я указывал, на старой теории квант. В частности, можно [c.109]

В 1913 г. датский физик Нильс Бор основываясь на ядерной модели атома и теории квантов, расширил учение Резерфорда, чтобы объяснить распределение спектральных линий, и предложил атомную модель, которая, как полагают, в настоящее время больше всего подходит для истолкования энергетических изменений внутри атома. Затем нашли, что атомное ядро образуется в результате соединения протонов, число которых Z равно атомному номеру, и N нейтронов, которые вместе с протонами составляют массовое число А элемента или его атомный вес. За исключением ядра водорода, образованного одним протоном, для всех других элементов число нейтронов в ядре определяется разностью А — Z. В атомах тяжелых элементов число нейтронов больше числа протонов. [c.417]

Атом элемента представляет собой одну из важнейших микрочастиц. Первые исследователи ее строения (Н.Бор, А. Зоммерфельд, 1912, 1913) положили в основу внутриатомной энергетики представления теории квант. Электромагнитное поле атомного ядра квантовано, т. е. имеет дискретное строение в самой природе структуры атома заложены определенные энергетические уровни. В соответствии с ними электрон, рассматриваемый как частица, согласно теории Бора, движется вокруг ядра по круговым или эллиптическим орбитам, напоминая движение планет вокруг Солнца. Так возникла планетарная модель атома. Форма траекторий-орбит и их расстояние от ядра рассматривались как фактор, определяющий энергетическое состояние электрона. Энергетические уровни обозначались как главные кванто- [c.31]

Вследствие этого и оказывается, что термодинамика нередко опережает статистику. Действительно, как была создана теория квантов В результате термодинамических исследований Планка. Как была создана теория химических констант В результате термодинамических исследований Нернста, приведших к формулам, содержащим эти константы и подсказавшим способы теоретического вычисления химических констант. Как была создана теория активности, которая ныне представляет собой обширную область статистики В результате чисто термодинамических исследований Льюиса. Как была создана теория вырождения газов, столь актуальная в статистике Впервые теория вырождения газов была выдвинута Нернстом в связи с его термодинамическими исследованиями. [c.11]

При низких температурах правила Дюлонга — Пти и Неймана — Коппа совершенно не оправдываются. При понижении температуры теплоемкость убывает и при температуре, близкой к абсолютному нулю, становится исчезающе малой. Это означает, что при низких температурах уже больше не существует пропорциональности между внутренней энергией твердого тела и абсолютной температурой. Следовательно, в области низких температур неверен принцип равномерного распределения энергии по степеням свободы или же происходит изменение (уменьшение) числа степеней свободы. Обе эти возможности приводят к одному и тому же результату — к необходимости коренного пересмотра классической статистической механики . Этот пересмотр применительно к проблеме твердого тела был произведен в 1907 г. Эйнштейном на основе развитой Планком теории квантов и позже многими авторами. Наибольшего успеха в отношении согласия теории с опытом достиг Дебай, установивший, в частности, что при крайне низких температурах внутренняя энергия твердого тела пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры. [c.57]

Первый постулат. Электрон вращается вокруг ядра, не излучая энергии, по строго определенным стационарным орбитам,,, удовлетворяющим теорию квантов . На каждой из этих орбит электрон обладает определенной энергией. Чем дальше от ядра расположена орбита, тем большей энергией обладает находящийся на ней электрон. [c.46]

Льюис В. Теория квант в физической химии. Перев. с англ. под ред. проф. [c.80]

Чтобы разрешить первую из этих трудностей, Эйнштейн выдвинул теорию относительности для решения второй — Планк (1900) предложил теорию квантов. В этой теории принято, что электромагнитное излучение, например видимый свет, состоит из дискретных пакетов частиц энергии, называемых фотонами. Каждый из них обладает энергией Е, определяемой формулой [c.9]

Бор (1913) применил идеи теории квантов к атому водорода. Он считал, что электрон атома может двигаться вокруг ядра только по определенным орбитам, причем электрон на каждой [c.10]

Де Бройль (1924), развивая теорию квантов, ввел понятие о корпускулярных волнах . Он отметил, что для фотонов должны выполняться два основных уравнения Е = к и соотношение Эйнштейна Е = тс (из теории относительности, причем т означает массу фотона). Комбинируя эти два уравнения и используя формулу Х = с/х, де Бройль нашел, что Х — Н/тс. Затем он высказал гипотезу, что движение таких частиц, как электроны, связано с волновым движением, длина волны которого дается выражением, аналогичным соответствующему уравнению для фотонов, а именно [c.11]

Согласно теории квант, периодическую систему можно представить себе как бы построенной, начиная с водорода, путем прибавления одного протона (и необходимого числа нейтронов) к ядру и одновременно одного электрона к атому вне его ядра. Из периодической таблицы и спектроскопических данных было выведено, что электроны располагаются правильным образом на главных уровнях и подуровнях, как показано на рис. 1. Рисунок приближенно изображает относительные уровни энергии [4]. Каждый кружок представляет одну атомную орбиту и может схематически рассматриваться как ящик, который занят [c.33]

Многие задачи квантовой механики можно более просто и наглядно решить с помощью первоначальной теории квантов, хотя не столь точно и полно. Разнообразные примеры такого решения будут даны ниже (строение атома, 62 теплоемкость твердых тел, 207 объяснение фотохимических процессов, т. II и т. д.). На примере строения атома водорода ( 62—63 и 72—74) можно проследить различие в трактовке одного и того же вопроса с помощью старой квантовой теории и квантовой механики. [c.34]

Этот постулат логически вытекает из теории квантов, согласно которой для каждого периодического движения действие кратно кванту действия к (постоянная Планка), т. е. равно лЛ, где п — целое число ( 23). Для линейного осциллятора, соглас- [c.82]

Основы теории. В то время как у газов теплота, идущая на нагревание, расходуется, главным образом, на увеличение энергии поступательного движения и вращения молекул, у твердых тел она идет полностью (или почти полностью) на увеличение колебательной энергии составных частей кристаллической решетки около их точек равновесия. При этом, как указывалось в 23, теория квантов требует, чтобы колебательная энергия каждой частицы изменялась лишь целыми квантами [c.263]

Формула Эйнштейна. Применение теории квантов к теплоемкостям твердых тел было впервые сделано Эйнштейном (1907). Теплота q, затрачиваемая на нагревание 1 грамм-атома твердого элемента от Г = О до Г (при постоянном объеме), была вычислена путем суммирования энергий колебаний всех ионов кристаллической решетки при этом доля ионов, несущих каждое заданное количество энергии, определяется формулой распределения Больцмана (45). Если считать, что энергия колебаний может принимать любые произвольные значения, то этот расчет ает = 3/ и q = 2>RT, в согласии с изложенными в 200 классическими результатами. Если же ввести квантовое ограничение, согласно которому энергия колебаний может быть [c.263]

В 205 и 207 было показано, что этот вывод находится в согласии с опытом и что он вытекает из квантовой теории. Это указывает на связь теоремы Нернста с теорией квантов. Можно и непосредственно получить теорему Нернста из квантовой статистики [c.362]

Во-вторых, развитие физической химии поставило на очередь важнейшие теоретические проблемы, которые заставили пересмотреть самые основы физики. Несостоятельность механистической концепции нигде так резко не проявилась, как в применении к химическим процессам. Атомистика, составлявшая первоначально чисто химическую проблему, привела к развитию статистических методов в физике, которые составляют ее главное современное орудие и принципиально не укладываются в рамках механики. Применение этих статистических методов к атому и молекуле заставило пересмотреть и наши взгляды на энергию, которые, как одно время казалось, были прочно установлены термодинамикой. Это привело к одному из величайших современных обобщений — к теории квантов. В этом процессе пересмотра основ физики, который протекал под углом зрения изучения свойств и строения атомов и молекул, трудно сказать, что сыграло наибольщую роль влияние физики на химию, или наоборот. Сейчас обе науки так тесно переплелись, что трудно провести между ними определенную границу. Физическая химия как наука химическая имеет прежде всего дело с химическими свойствами атомов и их агрегатов, которые скачкообразно изменяются при переходе от одних элементов к другим по мере усложнения строения атомов и изменения расположения и взаимной связи их составных частей. Свойства эти тесно связаны со строением и многие из них могут быть предвидены и качественно и количественно в зависимости от последнего. Было бы однако ошибкой думать, что одного знания этого строения достаточно для решения всех или большинства физико-химических задач. Хотя круг вопросов, разрешаемых на основании изучения строения атомов и молекул, все расширяется и само это изучение начинает в физической химии приобретать первенствующее значение, мы все еще очень далеки от обоснования физико-химических явлений исключительно с помощью строения и вообще представляется сомнительным, чтобы это было когда-нибудь возможно, не говоря уже о том, что конечные причины, определяющие то или иное строение в основе, нам еще совершенно неизвестны. Поэтому, как ни важен метод, он в курсе физической химии еще не может играть доминирующей роли. [c.14]

Работы Резерфорда дают общие качественные представления о строении атомов. Количественные результаты могут быть получены изучением спектров с помощью теории квантов. Основы квантовой теории строения атома были даны Бором (1913) и представляют собой один из самых замечательных успехов современной науки. Позже основные выводы Бора были подтверждены квантовой механикой. [c.85]

Этот постулат логически вытекает из теории квантов, согласно которой для каждого периодического движения наименьшее количество действия (величины, имеющей размерность момента количества движения), как было указано в 24, равно постоянной А Планка и в каждом периодическом движении действие кратно этому кванту действия, т. е. равно пк, где п — целое число. Для линейного гармонического колебания (линейный осциллятор) [c.85]

Свет несет энергию. Но какое количество энергии переносится светом На этот вопрос можно дать ответ, если воспользоваться квантовой теорией, выдвинутой М. Планком (1900). Планк исследовал зависимость энергии, излучаемой абсолютно черным телом, от частоты излучения. Основные положения теории квантов Планка сводятся к выводу, что энергия поглощается или излучается атомами не непрерывно, а дискретно, небольшими порциями — квантами, являющимися кратными некоторого наименьшего возможного количества/ , названного постоянной Планка. Постоянная Планка входит в формулы современной теоретический физики А = 6,6256х X 10 Дж-с. [c.52]

Для обоснования планетарной модели атома водорода Бор воспользовался теорией квантов Планка. Он предположил, что в атомах может существовать лишь определенное расположение электронов, которое Бор назвал устойчивыми состояниями. Каждое такое состояние характеризуется своей энергией. Таким образом. Бор отказался от идеи о непрерывном излучении энергии электронами в атомах, но не смог освободиться от прнменения классической механики к структурам микромира. Б этом исходная принципиальная несостоятельность его выводов. [c.53]

Заслуга Бора и состоит в том, что он уточнил классическую теорию строения атома новой (неклассиче-ской ) теорией квантов Планка. [c.40]

Как видно из исторического обзора, теория устойчивости коллоидов использовала смежные науки — учение о молекулярных силах, теорию сильных электролитов, статистическую физику, в частности, законы броуновского движения, электростатику и электромагнетизм, теорию квантов, учение об адсорбиии и капиллярности. В значительной степени развитие теории устойчивости коллоидов и органически связанного с ней учения о поверхностных силах изменило характер учения о коллоидах, усилила его физико-математическую сторону и придала ему существенно между-дисциплинарный характер — на стыке химии, физики, физической химии, теории поверхностных явлений, учения о растворах. В то же время исследования в области устойчивости коллоидов и поверхностных явлений внесли существенный вклад в другие науки — молекулярную физику, ряд разделов молекулярной биологии, теорию жидкокристаллического состояния (периодические коллоиды). [c.202]

В 1906 г. Трауц высказал предположение, что обыкновенная химическая реакционная способность зависит ст поглощения радиации, ограниченного инфракрасной областью, так как при обыкновенной температуре большая часть имеющейся в системе радиации инфракрасного типа. Трауц и Крюгер [260] предполагали, что радиация является источником энергии, которая делает возможной химическую реакционную способность. Было выяснено количественное соотношение между реакционной способноиью различных видов молекул в реагирующей системе и плотностью радиации выраженной в термах теории квант скорость реакции системы выражается уравнением [c.77]

Я хотел бы высказать одно замечание в связи с двумя первыми докладами академика П. Л. Капицы и Л. Д. Ландау. Некоторые соображения, которые я развивал в отношении вязкости жидкости, являются пр существу квантовыми, хотя они и базируются на старой теории квант в том виде, в каком ее прилагал к излучению Планк и в каком ее прилагал к подсчету внутренней энергии твердых тел Дабай. [c.109]

Современные представления о строении атомов и молекул выработаны в результате новейших экспериментальных достннсений физики И химии. Открытие периодического закона Д. И. Менделеева заложило основы теории строения атома. Крупнейшие открытия физики — явление радиоактивности, рентгеновские лучи,- теория квантов и цепная реакция-—содействовали дальнейшему развитию и углублению наших знаний о микромире. При этом большое внимание уделялось как химическим, так и физическим явлениям, в которых проявлялись свойства атомов и молекул. [c.67]

Теория квант. Происхождение понятия квантовые числа как о своеобразной энергетической характеристике электронов, связано с теорией квант. Она в основном рассматрь вается в атомной физике. Здесь мы ограничимся нeкoтopы пI понятиями теории, важными для химии. [c.31]

Четвертой обширной областью термодинамики является термодинамика лучистой энергии — это одна из важнейших областей термодинамики. История ее развития связана с именами Кирхгофа, Винна, Релея, Джинса, Лоренца, Планка, Лауэ и других. Общеизвестно, что в начале нашего йека развитие термодинамики лучистой энергии привело Планка к созданию теории квантов. Определилось огромное значение этой области термодинамики для металлургии, металлофизики, минералогии, геохимии. [c.8]

Некоторые физические понятия и законы испытывают глубокое качественное изменение, когда мы переходим от макрофизических к микрофизи-ческим явлениям. Недооценка этого качественного изменения уже привела классическую физику к конфликту с теорией квантов. Нечто аналогичное мы имеем и при переходе от макрофизических процессов к процессам космических масштабов (супрафизическим). [c.140]

Я считаю, что основной вопрос естествознания на данном этане есть вопрос создания адекватной теории взаимодстхствия индивидуальных микрообъектов, в противоположность чисто статистической установке теории квантов. [c.142]

Второе направление возникло в результате все более накоплявшихся противоречий между выводами классической физики и опытным изучением процессов, связанных с атомами и молекулами. Эти противоречия привели сначала к изменению привычных представлений о способах поглощения и отдачи энергии материальными телами ( 23), затем к новой фотонной теории света ( 24) и к созданию теории квантов, давшей физике и химии результаты огромной важности. Эта теория, разработанная План-ком (1900), Эйнштейном (1905) и Бором (1913), была лишь первым шагом к устранению упомянутых противоречий между классической физикой и опытом. Дальнейшее ее развитие привело к глубокому и радикальному пересмотру основных представлений классической физики и к созданию квантовой механики (Д е Бройль, 1924 Гейзенберг, 1925 Шредингер, 1926) с ее разнообразными применениями. Квантовая механика включает в себя теорию квантов, обобщает ее и разъясняет ее смысл. Это не дополнение к классической физике, а прежде всего изменение ряда ее основных положений. Поэтому бесполезно было бы. пытаться ее объяснять старыми физическими представлениями или сводить к ним. Наоборот, классическая физика есть предельный случай квантовой физики, справедливый для тел, размеры и массы которых значительно больше атомных. До тех пор пока экспериментаторы имели дело с телами таких размеров, классическая физика была достаточной. Открытия конца XIX и начала XX вв. позволили подойти к опытному изучению процессов, связанных с атомами, молекулами и электронами, и тогда обнаружилась необходимость замены классических представлений более празильными, что постепенно привело к созданию квантовой механики. [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология