Электрон корпускулярные свойства

Вскоре было установлено, что представление об электроне как частице, подчиняющейся законам классической механики, является ошибочным. Изучение природы и распространения света показало, что он обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами. На первые указывает явление фотоэффекта, на вторые — явления интерференции и дифракции света. Корпускулярные свойства фотона выражаются уравнением Планка [c.45]

Волновая природа электронов была установлена, когда Дэвиссон и Джермер показали, что электроны дифрагируют на металлической фольге точно так же, как и рентгеновские лучи. Корпускулярно-волновой дуализм, обнаруживаемый электронами, присущ всем материальным объектам. Для больших объектов (например, бейсбольного мяча) корпускулярные свойства оказываются настолько преобладающими, что волновые свойства остаются незаметными. [c.376]

Итак, электронам, как и фотонам, присуща корпускулярно-волновая двойственность. Корпускулярные свойства электрона выражаются в его способности проявлять свое действие только как целого. Волновые свойства электрона проявляются в особенностях его движения, в дифракции и интерференции электронов. [c.71]

Волновые и корпускулярные свойства света. Впервые двойственная природа микрообъектов была установлена для света. С одной стороны, для него характерны явления интерференции и дифракции, что присуще любому волновому процессу. С другой стороны, имеются факты, которые указывают на корпускулярные свойства света. К ним относится фотоэффект — явление испускания металлами и полупроводниками электронов под действием света, открытое в 1889 г. Столетовым. [c.49]

Впрочем, дальнейшее развитие квантовой механики привело к отказу от раздельного рассмотрения частицы и связанной с ней волны. В настоящее время принимают, что, например, электрон всегда обладает одновременно и корпускулярными и волновыми свойствами. Корпускулярные свойства проявляются в том, что электрон действует как частица, как единое целое. Волновые свойства его проявляются в том, что движение электрона согласовано с состоянием всей системы, к которой он принадлежит. [c.44]

Основные закономерности излучения. Тепловое излучение — процесс распространения энергии с помощью электромагнитных колебаний. Источниками этих колебаний являются заряженные частицы — электроны и ионы, входящие в состав излучающего вещества. Помимо волновых свойств излучение обладает корпускулярными свойствами, которые проявляются в том, что энергия выделяется отдельными порциями — фотонами. Излучение характеризуется длиной волны % и частотой колебаний /. В зависимости от диапазона длин волн электромагнитное излучение делится на виды, указанные в табл. IV. 1. [c.336]

Открытие корпускулярных свойств света, с одной стороны, и волновых свойств электронов, с другой, изменило наши представления о природе вещества возникла идея о двуединой, корпускулярно-волновой природе вещества, согласно которой поле и частица не противопоставляются друг другу, а выступают как две стороны одной и той же реальности. [c.70]

Выше уже говорилось, что свет, который в классической физике рассматривается с позиций волновой механики, проявляет и корпускулярные свойства. В то же время, можно показать, что электроны также обладают волновыми свойствами. Так, Дэвиссон и Джермер (1927 г..) установили, что электроны рассеиваются на кристаллической решетке подобно рентгеновским лучам (разд. 6.4.1). Еще до этого де Бройль (1925 г.) обобщил уравнение Эйнштейна [c.27]

В 1924 г. молодой французский физик Луи де Бройль выдвинул встречную гипотезу не только излучение обладает корпускулярными свойствами, но и материальные частицы обладают волновыми. Из теории колебаний известно, что колебания струны устойчивы во времени только тогда, когда на ее длине укладывается целое число полуволн, т. е. когда образуется стоячая волна. Де Бройль экстраполировал представления о стоячих волнах на боровскую модель атома, предположив, что электрон-волна может устойчиво существовать на орбите только в том случае, если длина его орбиты 2пг равна целочисленному кратному п от длины волны X 2пг = = пк. Совместное рассмотрение этого уравнения с первым постулатом Бора (4) приводит к формуле де Бройля для длины волны [c.77]

Из квантовой теории света следует, что фотон неспособен дробиться он взаимодействует как целое с электроном металла, выбивая его из пластинки как целое он взаимодействует и со светочувствительным веществом фотографической пленки, вызывая ее потемнение в определенной точке, и т. д. В этом смысле фотон ведет себя подобно частице, т. е. проявляет корпускулярные свойства. Однако фотон обладает и волновыми свойствами это проявляется в волновом характере распространения света, в способности фотона к интерференции и дифракции. Фотон отличается от частицы в классическом понимании этого термина тем, что его точное положение в пространстве, как и точное положение любой волны, не может быть указано. Но он отличается и от классической волны — неспособностью делиться на части. Объединяя в себе корпускулярные и волновые свойства, фотон на является, строго говоря, ни частицей, ни волной, — ему присуща корпускулярно-волновая двойственность. [c.66]

Появление вакуумных приборов,возникновение радиотехники и совершенствование других технических средств изучения физических явлений привело в конце прошлого столетия к открытию электронов, рентгеновских лучей и радиоактивности. Появилась возможность исследования отдельных атомов и молекул. При этом выяснилось, что классическая физика не в состоянии объяснить свойства атомов и молекул и их взаимодействия с электромагнитным излучением. Исследование условий равновесия электромагнитного излучения и вещества (М. Планк, 1900 г.) и фотоэлектрических явлений (А. Эйнштейн, 1905 г.) привело к заключению, что электромагнитное излучение, помимо волновых свойств, обладает и корпускулярными свойствами. Было установлено, что электромагнитное излучение поглощается и испускается отдельными порциями — квантами, которые теперь принято называть фотонами. [c.11]

Если мы утверждаем, что определенный объект — частица, то мы должны суметь измерить корпускулярные свойства этого объекта, например такие, как количество движения и положение в пространстве. Это не было бы трудной задачей, если бы объектом был, например, бейсбольный мяч, но для электрона измерение этих величин требует особого подхода. Для выполнения этих [c.42]

Длину волны такой частицы называют длиной волны де Бройля. Для любой частицы с массой m и известной скоростью и длину волны де Бройля можно рассчитать. Идея де Бройля была экспериментально подтверждена в 1927 г., когда были обнаружены у электронов как волновые, так и корпускулярные свойства. [c.13]

Истоки представлений современной квантовой механики следует искать в полемике начала двадцатых годов о связи волновых и корпускулярных свойств материи. Эта полемика была завершена работой Де-Бройля (1924 г.), который свободному электрону приписал определенную длину волны Я, величина которой опреде ляется формулой [c.182]

Гипотеза де Бройля. Началом нового этапа развития теории атома послужили представления Луи де Бройля о двойственной природе " движения микрообъектов, в частности электрона. В 1924 г. он выступил с поразительной по смелости гипотезой, в соответствии с которой корпускулярно-волновой дуализм присущ всем без исключения видам материй. Причем количественное соотношение между волновыми и корпускулярными свойствами атом-но-молеку./1ярных частиц подобно установленному ранее для фотонов, т. е. [c.46]

Основные представления квантовой механики Прямые опыты, как например, опыты по дифракции электронов и атомов, приводят к заключению, что частицы вещества обладают не только корпускулярными свойствами, отображаемыми классической механикой, но и волновыми свойствами, рассмотрение которых является предметом квантовой механики. [c.108]

Электрон, как и всякая материальная частица, обладает двойственной, корпускулярно-волновой природой. Электрону присущи свойства как частицы (наличие заряда и массы покоя), так и волновые свойства (дифракция электронов). [c.31]

Признание волновых свойств у электрона и у других частиц микромира поставило перед физикой необычайно сложные проблемы одна из наиболее трудных — природа волн де Бройля. Гипотезу, признававщую электрон волновым пакетом , пришлось оставить. Пакет обязательно расплывается по мере движения, к электрон должен был бы терять свои корпускулярные свойства. М. Борн выдвинул ставшее почти общепризнанным представление, согласно которому волна, соответствующая электрону (будем иметь в виду под этим словом вообще субатомную частицу), представляет собой изменение вероятности найти электрон в данном месте пространства. Вероятность — величина положительная, поэтому, если волна де Бройля выражается периодичесной (волновой) функцией г)7, то мерой собственно вероятности будет т 5 или произведение г г1з , где г]) — комплексно сопряженная функция.. С этой точки зрения можно говорить о наложении (суперпозиции) плоских волн. Попытка определить местонахождение (координату) электрона ведет к поразительным выводам. [c.29]

Указанная интерпретация фотоэффекта учитывает как волновые, так и корпускулярные свойства света. В настоящее время принято считать, что свет имеет двойственную корпускулярноволновую природу и что для каждого эксперимента следует пользоваться той моделью, которая приводит к более простой интерпретации. Так, комптоновское рассеяние рентгеновских лучей на электронах в твердом теле удобнее рассматривать как столкновение двух частиц фотона и электрона. Здесь нет противоречия свет есть свет, и только из сообрал ений удобства здесь используются такие привычные понятия, как волна и частица. [c.18]

В 1924 г. Луи де Бройль предположил для электрона корпускулярно-волновую природу (дуализм), что подтвердилось экспериментально при изучении дифракции электронов на кристалле. Согласно принципу неопределенности Гейзенберга оказалось невозможным описать корпускулярно-волновые свойства электрона с такой точностью, чтобы они удовлетворяли модели Бора. Это послужило причиной поисков дальнейших путей для изучения строения атома. [c.23]

У электронов в состояниях, соответствующих определенным дискретным значениям энергии, дискретен и ряд физических величин. Р1х значения выражаются квантовыми числами. Каждое энергетическое состояние электрона характеризуется набором квантовых чисел. Всего их четыре. Три из квантовых чисел характеризуют волновые свойства электрона и появляются при ре шении уравнения Шредингера в соответствии с тремя степенями движения. Помимо уже упомянутого главного квантового числа п имеются еще побочное I и магнитное гп1. Свойства таких микрочастиц, как электрон, протон и т. п., полностью могут быть учтеньг лишь при одновременном описании их с позиций двух теорий— волновой и корпускулярной. При рассмотрении только с какой-либо одной упускаются из вида некоторые важные характер1 стн-ки. Четвертое квантовое число — спин электрона отражает его корпускулярные свойства. Рассмотрим физический смысл и зна чение каждого из этих чисел. [c.55]

Для перехода от формального математического доказательства сущесхвования ковалентной связи к физическому ее истолкованию нужно, очевидно, обратиться к физическим основам уравнения Шредингера. Согласно 31, основной принцип квантовой механики, ведущий к этому уравнению, — единства волновых и корпускулярных свойств материи — может быть выражен соотношением неопределенности. Согласно последнему, электрон при своем движении вокруг ядра может находиться где угодно, так что среднее по времени состояние его может быть изображено сплошным (фиктивным) электронным облаком переменной плотности ( 32). Практически эта облако можно ограничить атомными размерами, так как вероятность найти электрон на более далеком расстоянии от ядра очень мала вследствие притяжения между ним и ядром. При сближении двух атомов водорода их сферические электронные облака начинают перекрывать друг друга. Перекрывание электронных облаков ведет к -возникновению связи, прочность которой [c.223]

Объяснение строения карбонилов металлов стало возможно лишь благодаря открытию французским физиком Луи де Бройлем а 1924 г. волновых свойств у мельчайших частиц, в частности у электронов [10]. Планетарная модель атома учитывала только корпускулярные свойства электронов и совершенно не принимала во внимание их волновые свойства, поэтому она не могла правильно охарактеризовать химическую связь многих соединений, в частности карбонилов металлов. [c.10]

Теория Бора удовлетворительно объясняла ряд важных явлений, связанных с особенностями структуры атомов. При построении своей теории Бор пользовался представлением о квантах энергии. Квантовая теория была выдвинута немецким физиком Максом Планком в 1901 г. С помощью этой теории были также уточнены и развиты далее представления о теплоемкости тел и дано правильное объяснение фотохимических реакций. Однако теория Бора не могла учесть волновых и корпускулярных свойств электрона, поэтому не могла объяснить некоторых явлений, например мультиплетности спектров. С 1926 г. развивается волновая механика, которая учитывает волновые свойства электрона и не исключает его корпускулярных свойств. [c.10]

Корпускулярные свойства электрона выражаются в его способности проявлять свое действие только как целого. Волновые свойства электрона проявляются в особенностях его движения, в дифракции и интерференции электронов. Когда мы говорим, что электрон, помимо корпу хулярных, обладает и волновыми свойствами, то подразумеваем, что движение электронов описывается как процесс корпускулярный н волновой. [c.46]

Мы специально не останавливались на экспериментальных фактах, которые показывают, что электрон обладает корпускулярными свойствами. Вы их хорошо знаете иг курса средней школы. Вспомните, например, эксперименты Дж. Дж. Томсона (это тот ан- глийский физик, который предложил одну из первых моделгй атома I), показавшие, что электрон представляет собой частицу с определенной массой, зарядом, моментом количества движения н т. д. [c.43]

Когда электроны проявляют преимущественно корпускулярные свойства, выступают как целые частицы (полное удаление из атома или присоединение), то переход от атома к атому или от атома к иону и наоборот осуществляется как дискретный акт. Когда же образуется сложная система межатомных связей (образование соединения), то ведущую роль играют уже волновые свойства электрона (образование единого элекгроиного облака молекулы). Корпускулярные свойства электрона особенно наглядно проявляются в периодической системе, в частности, в резком дискретном переходе от элемента к элементу как в периодах и рядах, так и в группах. Такое свойство, как валентность атома элемента (как показатель возможности образования им определенного числа химических связей), определяемая целым числом электронов (валентных), также дискретно. Волновые же свойства валентных электронов обусловливают [c.237]

Принцип действия электронного микроскопа основан на использовании волновых свойств веществ. Пучок электронов ускоряется в электрическом поле до тех пор, пока электроны не приобретут скорость порядка 10 см сек или больше и соответствующее количество движения порядка 10 г-см1сек (масса электрона равна 9-10" г). Корпускулярные свойства электронов связаны с волновыми свойствами хорошо известным соотношением де Бройля. Длина волны пучка электронов [c.120]

Мы видим, что классические механика и оптика — это как бы два антипода, две полюсно различные области. В первой из них резко доминируют корпускулярные свойства материи, а во второй — волновые. Однако когда дело доходит до электрона, то приходится учитывать одиовремешю и корпускулярные и волновые свойства электронной материи, так как оба этих свойства отчетливо выражены н являются основой повеления электрона в недрах атома. [c.33]

Спиновое квантовое число ms. В 1925 г. голландские физики С. Гоудсмит и Дж. Уленбек пришли к выводу, что объяснить некоторые особенности атомных спектров можно лишь в том случае, если ввести еще один параметр, определяющий состояние электрона. Они постулировали наличие у электрона вращения вокруг оси наподобие волчка, и от английского слова зр1п1п (вращаться) вошел в обиход термин спин электрона . Четвертое квантовое число Ше способно принимать только два возможных значения +1/2 и —1/2. Считается, что спин электрона — следствие его корпускулярных свойств. Согласно доквантовой механике [c.57]

Дуализм волн и частиц присущ не только свету, но и обычным-материальным частицам электроны, протоны и атомы, падая пучком на кристаллическую решетку, обнаруживают на ней совершенно такие же явления диффракции, как и рентгеновские лучи диффракция является, однако, типично волновым процессом. Таким образом дуализм волн и корпускул является общим свойством материи. Выход из такой двойственности надо искать не е противопоставлении волновых и корпускулярных свойств, а в их объединении. Один из создателей квантовой механики Г е й з е н-берг так формулирует эту задачу свет и материя не могут одновременно состоять из волн и частиц, так как оба представления друг друга исключают. Свет (фотоны) и весомая материя суть единые физические явления и двойственность их свойств только кажущаяся. Она зависит от того, что наши представления и наш язык возникли из наблюдения на больших телах и что для атомных процессов они не были приспособлены. Это заставляег при описании таких процессов прибегать к неполным аналогиям, которые дают волновая и корпускулярная картины . [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология