Теория относительности

Спиновое квантовое число (спин электрона) характеризует собственное (не орбитальное) внутреннее движение электрона. Не следует в буквальном смысле принимать, что спиновый момент обусловлен действительным вращением электрона ( как волчка ) около его оси. Снин электрона отражает весьма сложное физическое явление. П. Дирак (1928) показал, что наличие спина у электрона является естественным с точки зрения квантовой механики и теории относительности. Спин электрона описывают с помощью магнитного квантового числа /П5= 1/2/ в зависимости от одного из двух возмож-HI.IX направлений спина электрона по отношению к орбитальному магнитному моменту в магнитном поле спиновое число имеет знак + или —. При параллельной установке спина S = + l/2 (его обозначают на схемах [), при антипараллельной 5=—1/2 (обозначают J). [c.63]

Закон взаимосвязи массы и энергии. В 1903 г. Эйнштейном при помощи разработанной им теории относительности было доказано, что масса движущегося тела превышает его массу в состоянии покоя при этом выполняется соотношение [c.21]

Если в кристалле имеются донорные или акцепторные примеси (иапример, изоморфно замещающие ионы в узлах кристаллической решетки), то в объеме и на поверхности полупроводника появляются избыточные электроны в зоне проводимости или избыточные дырки в валентной зоне и соответствующие локальные уровни энергии внутри запрещенной зоны. В зонной теории относительное количество электронов и дырок в полупроводнике характеризуется так называемым уровнем энергии Ферми (или просто уровнем Ферми), который имеет смысл химического потенциала электрона в полупроводнике. [c.454]

Окончательный успех в деле превращения одних элементов в другие был достигнут физиками, а не химиками тигель алхимика уступил дорогу ядерному реактору. Сначала ученые обратили внимание на огромную энергию, высвобождаемую при ядерных реакциях. Тот факт, что уран превращается при этом в барий и другие легкие элементы, первое время не вызывал столь большого интереса. Но химики быстро осознали, что радиоактивные изотопы обычных элементов представляют собой огромную ценность. Радиоактивный атом может играть роль своеобразной метки, его достаточно ввести в какое-то вещество, принимающее участие в реакции, чтобы при последующем наблюдении за ним раскрыть сложную последовательность всех ее стадий. Например, благодаря исследованиям при помощи меченного радиоактивным изотопом углерода удалось разобраться в механизме реакций фотосинтеза, и трудно представить себе, как бы это оказалось возможным сделать обычными методами. Радиоактивные и устойчивые изотопы позволяют решать химические проблемы, недоступные другим методам. Радиоактивные изотопы дают также возможность точной датировки событий далекого прошлого, представляющих исторический или геологический интерес. С их помощью установлен сравнительный возраст Земли и Луны, что привело к ниспровержению некоторых прежних теорий относительно происхождения Луны. [c.405]

Это уравнение, выражающее закон взаимосвязи массы и энергии, показывает соотношение между величинами массы и энергии, которые. до появления теории относительности считались независимыми друг от друга. Уравнение (1.26) устанавливает взаимосвязь между изменениями массы Ат и энергии в любом процессе его можно записать также в виде Д = Д/пс . [c.22]

Kaк мы видим, разница результатов по обеим теориям относительно невелика. [c.698]

На основе достижений современной атомной физики и теории относительности было установлено, что закон сохранения массы тесно связан с законом сохранения энергии (Ломоносов, 1748 г., Мейер, 1842 г.). Соотношение между массой и энергией было установлено Эйнштейном, который показал, что изменение энергии системы прямо пропорционально изменению массы [c.11]

В первых двух главах дискретная структура материи обсуждалась с привлечением классической физики, которая на исход прошлого века составляла фундамент теоретической химии. Однако на пороге следующего столетия произошел грандиозный переворот в основах физики, обусловленный появлением квантовой теории и теории относительности. Эти события повлияли и на развитие химии, хотя и получили должную оценку только в последнее время, после создания квантовой химии. Ушло время, когда химику достаточно было иметь общее представление о строении атома, ограничивая себя моделью Бора. В гл. 2 были сделаны два предположения, которые, как теперь известно, принципиально неверны [c.24]

Однако теория страдала внутренней противоречивостью, которую прекрасно сознавал сам Бор наряду с постулатами, противоречившими законам механики и электродинамики, в теории Бора эти законы использовались для расчета сил, действующих на электрон в атоме. Оставался неясным и ряд вопросов, связанных с самими постулатами Бора, например, где находится электрон в процессе перехода с одной орбиты на другую Как вытекает из теории относительности, [c.44]

В 1922 г. советский ученый А. А. Фридман, основываясь на общей теории относительности, предложил модель нестационарной вселенной. [c.192]

Подставив формулу (XX.5) в (XX.6) и учитывая в соответствии с теорией относительности, что /пи [c.427]

Согласно теории относительности, перенос энергии или сигнала со скоростью, большей скорости света, невозможен. Что же в рассматриваемой волновой картине отвечает скорости частицы и ее координате [c.427]

Мы видим, что нулевая энергия зависит от размера ящика и возрастает с уменьшением этого размера. Микрочастица не может находиться в малом объеме, не имея большой кинетической энергии. В частности, отсюда следует один из доводов за то, что электрон отсутствует в ядре. Размер ящика в этом случае очень мал, и потому энергия электронов должна быть очень велика. Расчет, сделанный с учетом теории относительности, показывает, что [c.434]

Отметим, что в рамках более совершенного уравнения вол-новой механики — уравнения Дирака, удовлетворяюш,его требованиям теории относительности, спин электрона получается как вывод, а не как дополнительная гипотеза. [c.450]

Эквивалентность массы и энергии. До создания Эйнштейном теории относительности понятия о массе и энергии рассматривались раздельно и независимо друг от друга. Однако как масса, так и энергия являются неотъемлемыми взаимосвязанными характеристиками материальных тел, всеобщим свойством последних. Эйнштейн вывел следующее соотношение между массой и энергией [c.10]

Слово релятивистский выражает связь рассматриваемого понятия с теорией относительности. (Прим. ред.) [c.36]

Частота является величиной, связанной с волновым движением, а энергия системы может быть выражена и через корпускулярные характеристики, такие, как масса и скорость. В теории относительности энергия частицы, обладающей массой, определяется по уравнению [c.41]

Исходя из известной в механике аналогии между траекториями частиц и световыми лучами с одной стороны и из установленной к тому времени двойственной природы света (волна — фотоны) и положений теории относительности, де Бройль высказал идею о двойственной природе электрона и вообще всех частиц (1923). Согласно де Бройлю, устанавливается соответствие между движением частицы и распространением некоей волны, причем величины, описывающие волну, должны быть связаны с динамическими характеристиками частицы соотношениями, которые содержат постоянную Планка /г . [c.7]

Оно отличается от уравнения Шредингера учетом релятивистских эффектов (эффектов, предсказываемых теорией относительности). [c.46]

Кроме того, Зоммерфельд учел, что электроны, движущиеся по эллипсам, подходят близко к ядру (рис. 7), вследствие чего здесь меняют свою скорость, а следовательно, согласно теории относительности, и свою массу. [c.20]

Для движущихся частиц, обладающих определенной энергией, характерен поступательный импульс р = ти. Исходя из теории относительности, де Бройль показал, что между импульсом и длиной соответствующей волны имеет место соотношение р = [c.33]

Докажем следующую теорему относительная флуктуация любой аддитивной случайной величины, характеризующей систему в целом, обратно пропорциональна корню квадратному из числа независимых частей, которые образуют систему. [c.20]

Нужно уточнить, что эта масса есть масса частицы в состоянии покоя. Согласно частной теории относительности Эйнштейна, отношение [c.14]

Открытие в атоме принципиально новых явлений породило и новые представления об элементарных частицах, составляющих вещество. С развитием теории относительности в работах Эйнштейна и Ферми была доказана эквивалентность массы и энергии, особенно четко проявляющаяся в процессах с элементарными частицами. В 1924 г. Луи де Бройль выдвинул идею о том, что элементарная частица, движущаяся с определенной скоростью, может рассматриваться не только как частица, но и как волна с определенной частотой колебаний, удовлетворяя условию равенства энергий. Таким образом возник дуализм частица обладает не только корпускулярными, но и волновыми свойствами. Исходя из соотношений Эйнштейна и Планка [c.39]

Подставив формулу (XXI.5) в (XXI.6) и учитывая в соответствии с теорией относительности, что [c.546]

Большинство придерживается старой концепции метод проб и ошибок — единственная нормальная технология творчества. Примером могут служить работы английского философа К. Поппера. Один из центральных вопросов творчества — как возникают новые идеи Правильнее, считает Поппер, этот вопрос ставить по-друго-му как возникают хорошие идеи Главное, что необходимо для появления хороших идей,— готовность и умение тсррггически относиться к ним. Появление идей, их критика и отказ от них — важнейшие составляющие творческого процесса. Это и есть, согласно Попперу, проявление смелого воображения в науке. Ибо воображение требуется не только для выдумывания новых идей, но также для их критической оценки. Поппер ссылается на Эйнштейна великий физик писал, что в течение двух лет, предшествовавших 1916 г., когда появилась теория относительности, у него в среднем возникала одна идея каждые две минуты, и он отвергал эти идеи... [c.32]

Как следует из схемы н из рнс. 5.5, молекула воды, оставшаяся после ухода протона из гндроксониевого иона, оказывается ориентированной неблагонриятно для следующего перескока протона, я для ес поворота до нужной ориентации требуется дополнительная энергия, что должно снижать скорость движения протона (прототропная теория). Относительно того, какая именно стадия определяет скорость движения протона — собственно перескок протона [c.130]

При гидрировании 1,2- и 1,4-диалкилбензолов по мере повышения температуры (от 25 до 180°С) относительное количество транс-изомера возрастает и становится преобладающим. При гидрировании ж-ксилола в этом температурном интервале т1реимущественно образуется ц с-изомер. Согласно конформационной теории, относительная энергетическая выгодность цис- и транс-диалкилциклогексанов зависит от положения заместите- [c.46]

Уравнение Шредингера описывает состояния электрона, движущегося в трехмерном пространстве. При этом требования теории относительности никак не учитываются. Если же их учесть, то уравнение Шредингера следует заменить другим, релятивистским уравнением Дирака, из которого непосредственно вытекает существование у электрона собственного момента импульса, а следовательно, и собственного магнитного момента. Собственный момент электрона (S) называют также спиновым (от английского глагола to spin — прясть, плести, крутить(ся), вертеть(ся)) или просто спином. [c.57]

Выводы теории относительно зависимости средних вероятностей переходов от основных параметров партнеров по столкновепию — приведенной массы ц, частоты колебаний о) и температуры Т — шслюстрируются на рис. 17 и 18. [c.84]

Чем же объяснить уменьшение массы при образовании атомных ядер Как уже неоднократно упоминалось, из теории относительности вытекает связь ме-жд массой и энергией, выражаемая уравнением Эйнштейна Е = тпс . Из этого уравнения следует, что каждому изменению массы должно отвечать и соответствующее изменение энергии. Если при образовании атомных ядер происходит заметное уменьшение массы, это значит, что одновременно выделяется огромное количество энергии. Дефект массы при образовании ядра атома гелия составляет 0,03 а. е. м., а при образовании 1 моля атомов гелия — 0,03 г. Согласно уравнению Эйнштейна, это соответствует выделению 2,7 10 Дж энергии. Чтобы составить себе представление о колоссальной величине этой энергии, достаточно указать, что она примерно равна той энергии, которую может дать в течение часа электростанция, равная по мощности Днепрогэсу. [c.90]

Значения атомных рефракций в таблицах даются с указанием, в какую группировку входит тот или иной атом. Например, имеются значения Ru для азота, находящегося в первичных, вторичных или третичных алифатических аминах, нитрилах, аммиаке и т. п. Различают атомные рефракции карбонильного, гидроксильного и эфирного кислорода. В справочниках также приводятся рефракции отдельных групп (СНг, NH2, NO2 и др.) и связей (С—Н, С = 0 и др.). Сравнением значений Ron и / теор относительно просто и надежно делают заключение о характере связей между атомами и устанавливают структуру молекулы. Прием сравнения Ron и / теор используют при исследовании органических соединений. Допустим необходимо установить вероятную изомерную структуру молекулы состава СвИю. Таким составом могут обладать три молекулы разного строения [c.10]

В действительности оказалось, что предсказания поляризационной теории относительно строения комплексных соединений с координационным числом 6 и 4 не оправдываются, а в большинстве случаев соответствующие комплексы имеют октаэдрическое, тетраэдрическое или плоское строение. Это было показано как путем сравнения теоретического числа изомеров, выведенного на основании моделей, изображенных на рис. 30, 31 с числом выделенных геометри ческ их изомеров, а также с помощью рентгенографического исследования. [c.242]

Антинаучность теории теловой смерти вселенной следует и из релятивистской термодинамики (термодинамики, связанной с общей теорией относительности) для достаточно больших систем (не обязательно бесконечно больших ), находящихся в нестационарном гравитационном поле, возрастание энтропии не приводит к наступлению равновесия, поскольку энтропия растет, но не стремится к какому-либо максимуму (см., например, [А24]). [c.100]

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]

В 1928 г. был найден квантовомеханический ответ на вопрос об электронном спине. Волновое уравнение в виде, предложенном Шредингером, было нерелятивистским. Желая привести волновую механику в соответствие с теорией относительности, Дирак вывел волновое уравнение, которое естественно привело к спиновому моменту количества движения электрона. По теории Дирака, электрон имеет такой же момент количества движения и магнитный момент, как и вращающийся электрон по Уленбеку и Гауд-смиту. Однако, как и в случае с тремя другими квантовыми числами, квантовомеханические свойства электронного спина являются результатом последовательных математических расчетов и не приводят к проблемам, возникающим из физической картины электрона, вращающегося вокруг собственной оси. [c.69]

Дьячсоа II. Н., Ленин А. А. Вибронная теория относительной стабильности изомеров в неорганических молекулах и комплексах // Итоги науки и техшки. Строение молекул и химическая связь. Т. 11. - М. ВИНИТИ, 1987. [c.455]

Термодинамика — единственная физическая теория, относительно которой я убежден, что в рамках гфименимосга ее основных понятий она никогда не будет опровергнута. [c.146]

Если пространство около черного тела не заполнено излучением, то тело начнет излучать. При каждой температуре существует некоторое равновесное излучение, энергия которого также зависит от температуры. Поэтому существует теплоемкость пустоты. Как будет показано дальше, теплоемкость пустоты растет пропорцпонально кубу температуры, поэтому ири температурах порядка миллионов градусов оиа будет выше теплоемкости твердого тела того же объема. Важно знать как энергию черного тела, так и распределение ее ио частотам. Мы можем получить эти вах<ыые характеристики на основе представлений о фотонном газе. Как уже отмечалось, энергия осциллятора равна /iv. Оказывается, что при испускании или излучении п может меняться только на единицу. Поэтому излучаемая порция энергии равна /IV. А. Эйнштейн впервые указал, что между актами испускания и поглощения эта порция энергии существует в виде кванта энергии — фотона. Таким образом, излучение можно рассматривать как фотонный газ. Так как фотон движется со скоростью света, то его характеристи-ти должны описываться теорией относительности, согласно которой [c.171]

О природе теплоты около трехсот лет тому назад были высказаны две гипотезы, одна из которых была сформулирована Г. Галилеем (1613). Он считал, что теплота —некоторое вещество , способное беспрепятственно проникать во все обычные вещества и предметы и выходить из них. Позже это вещество получило название теплород . Изменение количества теплорода меняет температуру тел, при полном его отсутствии достигается абсолютный нуль . Эта гипотеза была полностью опровергнута, поскольку точные экспериментальные проверки не позволили обнаружить изменение массы тел при нагревании и охлаждении. Правда, в XX в. в связи с созданием теории относительности было доказано, что масса горячего тела больше, чем холодного, однако эти изменения лежат далеко за пределами возможностей техники взнешивания. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология