Электрон корпускулярно-волновая двойственность

В 1924 г. де Бройль предположил, что корпускулярно-волновая двойственность присуща не только фотонам, но и электронам. Поэтому электрон должен проявлять волновые свойства, и для него, как и для фотона, должно выполняться последнее уравнение, которое часто называют уравнением де Бройля. Следовательно, для электрона с массой т и скоростью и можно написать [c.70]

При прохождении потока электронов (или других микрочастиц) через дифракционную решетку интенсивность этого потока в одних направлениях увеличивается, а в других уменьшается в соответствии с уравнением де Бройля. Интенсивность потока электронов определяет вероятность попадания электрона в различные участки экрана. Таким образом, распределение вероятности пребывания микрочастиц в пространстве описывается закономерностями, аналогичными закономерностям волнового движения. В этом проявляется двойственная корпускулярно-волновая природа микрочастиц — их корпускулярно-волновой дуализм. Волны де Бройля иногда называют волнами вероятности. [c.25]

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]

В 1924 г. Де-Бройль предположил, что двойственную корпускулярно-волновую природу имеют и электроны, и другие микрообъекты. Если фотон, не имеющий массы покоя, может двигаться только со скоростью света С (в вакууме), то электрон, имеющий массу покоя, может двигаться только со скоростью и С С. Если, по Де-Бройлю, допустить, что с движущейся материальной частицей ассоциируется волна, то естественно допустить, что длина этой волны по аналогии с (11,18) определяется подобным же уравнением [c.64]

Главный тезис квантовой механики — микрочастицы имеют волновую природу, а волны — свойства частиц. Применительно к электрону можно сказать, что это такое образование, которое ведет себя и как частица, и как волна, т. е. он обладает, как и другие микрочастицы, корпускулярно-волновым дуализмом (двойственностью). С одной стороны, электроны, как частицы, производят давление, с другой стороны, движущийся поток электронов обнаруживает волновые явления, например дифракцию электронов. Дифракция электронов широко используется при изучении строения вещества. [c.30]

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]

Электрон имеет двойственную (корпускулярно-волновую) природу. Он может вести себя и как частица, и как волна. Длина волны электрона и его скорость связаны соотношением де Бройля [c.87]

Исходные представления квантовой механики. Создание квантовой механики произошло на пути обобщения представления о корпускулярно-волновой двойственности фотона на все объекты микромира и, прежде всего, на электроны. [c.67]

Современная квантовомеханическая теория строения атомов и молекул, разработанная Де-Бройлем, Шредингером, Гейзенбергом и др., учитывает двойственность природы электронов и других микрообъектов, т. е. их корпускулярно-волновые свойства. Свет также обладает корпускулярно-волновыми свойствами, что обнаруживается в ряде различных явлений в его интерференции и дифракции, с одной стороны, в его фотоэффекте и давлении — с другой. Двойственность природы света обнаруживается и в уравнении, связывающем количество движения фотона тС с длиной волны X. Это уравнение легко получается из уравнений Планка (И,6) и Эйнштейна (В,1). Сопоставляя эти два уравнения, получим [c.64]

Электронный микроскоп позволяет получать изображения с большим увеличением. В нем вместо световых лучей используются пучки быстролетящих электронов, ускоренных электрическим напряжением 40—100 кВ. В электронном микроскопе используется двойственность природы электрона — корпускулярная и волновая. Величина во.лны, соответствующая летящему электрону, в зависимости от приложенного напряжения может быть доведена до 0,05 нм. Поэтому разрешающая [c.394]

В настоящее время дифракция электронов широко используется для изучения структуры веществ. Прибор для наблюдения этого явления - электронограф - стал обычным прибором в физико-химических лабораториях. Для структурных исследований применяется также дифракция нейтронов. Изучена дифракция атомов гелия, молекул водорода и других частиц. Таким образом, двойственная корпускулярно-волновая природа микрообъектов является надежно установленным фактом. [c.19]

Таким образом, двойственная корпускулярно-волновая природа электронов является надежно установленным экспериментальным фактом. [c.43]

Свойства света нельзя исчерпывающе описать на основании аналогии лишь с обычными волнами или лишь с обычными частицами. Установлено, что для понимания одних явлений более удобно считать свет волновым движением, тогда как при рассмотрении других явлений предпочтительнее считать свет состоящим из фотонов (разд. 3.11 и 3.12). Эта корпускулярно-волновая двойственность присуща также материи. Электроны, протоны, нейтроны и другие материальные частицы, как установлено, обладают некоторыми свойствами, которые ученые обычно связывают с волновым движением. Так, лучок электронов или пучок яейтронов может быть дифрагирован точно так же, как и пучок рентгеновских лучей. На дифракции электронов и нейтронов основаны важные методы изучения структуры кристаллов и молекул газов. Длина волны электрона, нейтрона или какой-либо другой частицы зависит от ее массы покоя и скорости, с которой она перемещается. Длина волны частицы определяется уравнением де Бройля Я,= /1/тг), где к — длина волны частицы, к — постоянная Планка, т — масса и у — скорость (разд. 3.11). [c.586]

Это и есть волновое уравнение Шредингера — основное уравнение квантовой механики, учитывающее двойственную природу движущегося электрона—корпускулярную и волновую. [c.205]

Однако октетная теория до некоторой степени противоречила складывающимся в новейшей физике представлениям о строении атома. Октетная теория, например, рассматривала электрон как корпускулу, в то время как обнаружилась его двойственная, корпускулярно-волновая природа (Де Бройль, 1924), вследствие этого электрон нельзя фиксировать в определенной точке пространства (он размазан в виде облака вокруг ядра). Было также непонятно, как и почему в связующей паре (дублете) электроны, обладающие одинаковыми по знаку зарядами, прочно связаны и образуют устойчивую связь между двумя атомами. [c.148]

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]

Масса электрона равна 9,1083-10" г, что составляет 1/1837,5 массы атома водорода. Хотя электрон, как оказалось в дальнейшем, не имеет строго ограниченного размера, его радиус примерно в 100 000 раз меньше радиуса атома. Величина заряда и масса электрона не зависят ни от природы газа катодной трубки, ни от вещества электродов и других условий. Оказалось также, что электроны, как и другие микрочастицы, не просто частицы, а частицы-волны, обладающие двойственной корпускулярно-волновой природой. В них проявляется неразрывность двух качественно различных форм существования материи вещества и поля. С одной стороны, электроны ведут себя как частицы с присущим им зарядом и массой, а с другой — обнаруживают дифракцию — [c.37]

Со временем выяснилось, что несостоятельность теории Бора в объяснении многих атомных явлений связана не с недостаточной степенью ее развития, а с принципиальной ее ограниченностью. Стало очевидным, что теория Бора построена на неправильном представлении об электроне. Н. Бор исходил из того, что электрон — это частица, факты же, обнаруженные в двадцатые годы нашего столетия, с несомненностью показали, что электрон обладает двойственной природой — проявляет свойства и частицы, и волны. Теория, в основе которой лежит представление о двойственной, корпускулярно-волновой природе микрообъектов, в отличие от классической механики называется квантовой механикой. Современные представления об атомах и молекулах — это и есть квантовая механика атомов и молекул. [c.15]

Таким образом, эксперимент показал, что и вещество и излучение имеют двойственные корпускулярно-волновые свойства. Они ведут себя как волны в одних условиях и как пучок частиц в других это зависит от характера эксперимента. Следует подчеркнуть, однако, что мы не рассматриваем вещество и излучение как два различных аспекта одной и той же субстанции. Например, электрон обладает зарядом и массой, а фотон не имеет ни массы, ни заряда. Дифракционная картина, возникающая при облучении кристалла рентгеновскими лучами, в общем, похожа на ту, которая возникает нри падении пучка электронов на кристалл, но они не идентичны. Распределения интенсивности в обеих картинах различны, так как фотоны взаимодействуют с веществом по другим законам, нежели электроны. [c.22]

TiiKHM образом создается новое, двойственное корпускулярно-волновое представление об электроне, которое заставило пересмотреть принятую прежде модель атома, согласно которой электрон в атоме движется по определенным круговым или эллиптическим орбитам, располагающимся в определенной плоскости. Согласно новому представлению электрон может находиться в любом месте охватывающего ядро пространства, ио неодинакова вероятность его пребывания в том или ином месте. Таким образом, положение электрона в пространстве, занимаемом атомом, неопределенно, и движение его в атоме может быть описано посредством так называемой волновой функции г)], которая имеет различные значения в разных точках пространства, занимаемого атомом. Нахождение точки в пространсгве определяется тремя ее координатами х, у иг. Волновая функция электрона может быть определена из значения этих координат при условии, что в начале системы координат помещается ядро атома. Задача определения волновой функции электрона, сводящаяся к нахождению амплитуды волны, может быть решена только для простейших атомов или ионов. [c.27]

Теперь дифракция электронов широко используется для изучения структуры вещества (см. стр. 123—129) установка, в которой наблюдается это явление, — электронограф — стала обычным прибо ром в физико-химических лабораториях. Для структурных исследова ний применяется также дифракция нейтронов. Была г зучена дифрак ция атомов гелия, молекул водорода и других частиц. Таким образом двойственная корпускулярно-волновая природа материальных час тиц является надежно установленным экспериментальным фактом Если бы мы с помощью (1.40) вычислили значения К для различных объ ектов, то обнаружили бы, что для макрообъектов они исчезающе малы Так,, для частицы с массой 1 г, движущейся со скоростью 1 см/с к = 6,6- 10"2 см. Это означает, что волновые свойства макрообъектов ни в чем не проявляются если длина волны значительно меньше раз меров атома (10" см), то невозможно построить дифракционную ре шетку или какое-либо другое приспособление, позволяющее обнару жить волновую природу частицы. Иное дело — микрочастицы. Так движение электрона, ускоренного потенциалом в 1 В (у=5,93х ХЮ см/с), связано с X = 1,23-10" см. [c.25]

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]

В основе современного учения о строении атома лежат представления квантовой механики о двойственной корпускулярно-волновой природе микрочастиц. Элементарные частицы, например электроны, наряду со свойствами вещества, обладают и свойствами электромагнитного поля. Это проявляется, с одной стороны, в таком явлении, как фотоэффект и эффект Комптона, а с другой,— в способности потока микрочастиц к дифракции (огиба]ние преград волнами) и интерференции (наложению волн). [c.12]

Применительно к электрону можно ki-зать, что он ведег себя и как частиц ц и как волна, т.е. обладает, как и Д1) тие микрочастицы, корпускулярно-волнс)вьш дуализмом (двойственностью). С сличи стороны, электроны как частицы npotjjBO -дят давление, с другой стороны, дь -жу-щи ася поток электронов обнаруживаег волновые явления, например дифракцию электронов. I [c.51]

Поля распространяются в пространстве в виде волн — световых, звуковых, гравитационных и т. д. Французский ученый Луи де Бройль ввел представление о том, что каждой материальной частице (корпускуле, лат. orpus ula — тельце) соответствует своя волна. Так возникло ныне признанная всеми теория корпускулярно-волнового дуализма (лат. duo — два, dualis — двойной, двойственный). Например, электрон при определенных условиях обнаруживает волновые свойства. Это доказано экспериментально путем дифракции электронов. Созданы электронные микроскопы, позволяющие достигать увеличения во много сотен тысяч раз и дающие возможность изучать строенне мельчайших образований (например, вирусов) и даже молекул. [c.7]

В квантовой механике есть три основополагаюпще идеи, отличающие ее от классической механики 1) дискретность, или квантование, 2) корпускулярно-волновой дуализм, или двойственная природа электрона, и 3) вероятностный характер законов микромира. Общими для квантовой и классической механик являются законы сохранения энергии, массы, заряда и импульса. [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология