Квантовая условие

В результате взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами возникают сигналы различных определенных частот. Это позволяет заключить, что такое взаимодействие причинно связано со свойствами вещества, определяемыми квантовыми условиями (строение атомов и молекул). [c.174]

И если при этом первая частица — электрон, а вторая — молекула, то т1<Ст2 и, следовательно, при неупругом ударе р=1, т. е. вся энергия электрона может целиком перейти в энергию электронного возбуждения атома или молекулы. Опыт показывает, что такой переход подчинен квантовым законам. Он возможен только тогда, когда энергия ударяющего электрона равна той энергии, которая необходима для перевода электрона в молекуле из заданного в любое другое состояние, разрешенное квантовыми условиями отбора. Столкновения между электронами и атомами или молекулами, которые ведут к возбуждению атомов или молекул за счет кинетической энергии электронов, называются ударами первого рода. Франк и Герц исследовали столкновения электронов с атомами и на основании результатов исследований разработали удобные методы определения резонансных, критических и ионизационных потенциалов атомов. [c.75]

Эти условия, налагаемые на функцию ч ), эквивалентны квантовым условиям, сформулированным впервые Бором в виде постулатов. [c.11]

Так как электрон локализован на некоторой устойчивой орбите вокруг ядра, возникает вопрос о размере и конфигурации этой орбиты. В конечном виде Бор представлял такие орбиты как круговые с размером, удовлетворяющ,им квантовому условию о кратности момента количества движения электрона р величине /г/2я. Таким образом он предложил уравнение [c.30]

Бора на несколько подуровней, лежащих очень близко друг к другу. При этом было получено приемлемое совпадение с экспериментально найденной тонкой структурой спектра водорода. Было обнаружено, что под действием магнитного поля спектральные линии расщепляются еще больше. Этот эффект, известный под названием эффекта Зеемана, иллюстрируется рис. 1-13, где изображено расщепление основного натриевого дублета. Для объяснения наблюдаемого явления потребовалось введение третьего квантового числа т, названного магнитным квантовым числом. Для описания положения электрона в пространстве нужно три координаты. Это как раз проявляется в трех степенях свободы и требует трех квантовых чисел для описания энергии электрона. Без пространственной ориентации расположение орбитальной плоскости электрона полностью произвольно, а третья степень свободы является вырожденной. Однако при наличии внешнего поля орбитальная плоскость электрона прецессирует вокруг направления поля, и потому вырождение будет сниматься. Третье квантовое условие подобно моменту количества движения имеет вид [c.37]

Другим фактором, влияющим на вероятность ядерного перехода, является изменение четности системы. Ядерное состояние может быть четным или нечетным в зависимости от того, меняет ли волновая функция знак при изменении знаков всех пространственных координат системы. Собственно говоря, четность — это более общая форма азимутального квантового числа, и так же, как электронный переход зависит от квантового числа /, ядерный переход зависит от изменения четности. Вместо того, чтобы рассматривать 5-, р-, й-, /-состояния, можно говорить о четности или нечетности-, четные /-состояния, такие, как -, й -, имеют четную природу, а состояния р-,[-,к--нечетную природу. Таким образом, при рассмотрении переходов между различными ядерными состояниями одно из квантовых условий будет связано с тем, изменяется или нет четность. [c.406]

Рассмотрим физические основы метода ЭПР. Прежде всего отметим, что магнитный момент парамагнитных частиц — векторная величина. В обычных условиях направления векторов беспорядочны. Однако во внешнем магнитном поле векторы Магнитных моментов частиц ориентируются относительно силовых линий (рис. 24). Число возможных ориентаций ограничено квантовыми условиями и равно 2/ Ч- 1. [c.55]

В случае простейшего атома водорода он рассмотрел движение электрона вокруг ядра по круговым орбитам с радиусами, удовлетворяющими квантовому условию о кратности момента количества движения электрона величине /г/2я. [c.45]

Нельзя описать точно движение электрона по орбите вокруг ядра, но именно это движение подчиняется квантовым условиям и приводит к появлению электронного облака — стоячей волны, которая характеризуется определенным средним расстоянием от ядра и формой. Энергия атома определяется прежде всего средним расстоянием электронного облака от ядра. Это расстояние зависит от главного квантового числа п и может принимать любые целые положительные значения л == 1, 2, 3. .. При /г = I на электронной оболочке укладывается одна волна и электрон движется наиболее близко к ядру. С увеличением значения п растет среднее расстояние электрона от ядра. Оно увеличивается очень быстро, но разность энергии между соседними уровнями все время уменьшается, так как сила притяжения электрона к ядру с ростом расстояния между ними быстро ослабевает (рис. 15). [c.32]

Все эти движения являются периодическими. Они устойчивы только при возникновении стоячей волны, точно так же, как и для электронов в атоме (см. рис. 14 на стр. 32), поэтому должны выполняться квантовые условия, что приводит к появлению кроме электронных, колебательных и вращательных уровней энергии. [c.287]

Изложенные представления позволили вычислить радиусы различных дозволенных квантовыми условиями орбит электрона в атоме водорода. Оказалось, что они относятся друг к другу как 12 22 3 42 . .. п . Величина п была названа главным квантовым числом. Как-видно из приведенного выше, и. может принимать различные значения, соответствующие натуральному ряду целых чисел. [c.79]

Кодовые отношения между объектами микромира непосредственно связаны с теми порциями энергии, которые атомы получают или отдают, т. е. с дискретными квантовыми условиями. [c.7]

Уравнение Шредингера можно получить исходя из предположения, что в уравнении плоской волны де Бройля частота о и волновой вектор к удовлетворяют квантовым условиям = р = 2лЬ/Х и классическому уравнению [c.44]

Изложенные представления позволили вычислить радиусы различных дозволенных квантовыми условиями орбит электрона в атоме водорода. Оказалось, что они относятся друг к другу как 2 3 42 ... 2. Величина п была названа главным [c.69]

Величина магнитного момента, создаваемого электроном на орбите, тоже меняется дискретно, в соответствии с квантовыми условиями. [c.36]

Точное распределение электронов по уровням и подуровням должно учитывать, что поведение электрона в атоме определяется сочетанием квантовых чисел. Квантовые условия уже были разобраны для атома водорода и определены формы орбиталей и электронная плотность для различных случаев возбуждения водородного атома или главного квантового числа п (табл. 10). Перенося эти условия (что является значительным приближением) на строение сложных атом(5в, мы полагаем, что главное квантовое число п совпадает с номером периода, в котором располагается данный элемент. [c.47]

Из этого уравнения следует, что при заданной величине момента существует ограниченное число плоскостей, в которых допустимо движение. Поэтому третье квантовое условие иногда называют пространственным квантованием. Подставляя =/с (/г/2п), получим [c.121]

В этом случае зависимость ф (г) от г при / < / определяется квантовыми условиями и соответствующая кривая имеет вид, изображенный на рис. 2, б. Система молекул в левой части вышеприведенной реакции должна обладать энергией, достаточной для того, чтобы возникающие из этих молекул ионы НдО+ и Ас могли преодолеть максимум потенциальной энергии в точке (I. [c.57]

Теория Бора в силу ее динамического характера и введения квантовых условий, несомненно, представляла собой шаг вперед. Она оказалась неудовлетворительной главным образом потому, что давала чрезмерно детальное описание поведения электронов предполагалось, что электроны в атоме или молекуле можно отличить один от другого и определить их положение [c.18]

Для понятия о хромофорной группе имеет значение связь особенностей строения с особенностями электронных состояний, вызывающими сильное смещение поглощения в сторону низких частот (большей длины, волны). Частота тем ниже, чем меньше разность двух зависящих от квантовых условий энергетических уровней [c.107]

Перед тем как поглотить свет, электролы обычно находятся на самом низком энергетическом уровне, — основное состояние. Из него, путем поглощения энергии падающего света, они поднимаются в более высокие, возбужденные квантовые состояния. Если этот уровень возбуждения расположен не непосредственно рядом с основным состоянием, а выше, то для электрона, находящегося в возбужденном состоянии, возникают возможности снова спуститься в более бедные энергией состояния путем отдачи меньшей энергии излучения, чем та, которая была затрачена на возбуждение при поглощении. При этом излучение энергии определяется квантовыми условиями. [c.115]

В атоме водорода, согласно теории Бора, электроны могут двигаться по тем орбитам, для которых выполняется квантовое условие момент количества дви жения электрона по орбите тег может принимать не произвольные, а только строго определенные значения [c.68]

Формулы (177) и (178) подтвердились на опыте. Однако моделью Бора является противоречивой, так как нельзя говорить о траектории движения электрона в атоме ввиду волнового характера его движения. Квантовомеханическая теория, учитывающая волновые свойства электрона, дает возможность точно определять свойства простейшего атома водорода и приближенно рассмотреть свойства более сложных атомов. Квантовые условия дискретности должны непосредственно вытекать из общей теории. Такой теорией является квантовая механика. [c.69]

Изложенный выше постулат называется первым квантовым условием Бора. Его можно сформулировать так [c.108]

Это уравнение является не чем иным, как вторым квантовым условием Бора [ср. уравнение (10), гл. 3]. Его справедливость, подтвержденная [c.137]

Кроме идеи о волновой природе материи, Шредингера привлекла в работе де Бройля оригинальная, интерпретация квантовых условий Бора — Зоммерфельда (5). По де Бройлю устойчивыми будут-лишь те орбиты, в которых укладывается целое число волн (рис. 6). Иными словами, длина устойчивой орбиты (/) должна быть целым кратным длинц волны электрона 1 = пК (где /I —целое). Тогда, подставляя в [c.29]

Зоммерфельд обобщил квантовое условие Бора р = пк12л и предложил его в виде [c.35]

В предыдущих разделах можно было не рассматривать магнитный момент атома водорода, поскольку при отсутствии впеягнего э.лектромагнпг-ного поля он не играет роли. Одиако если атом поместить в электромагнитное поле, то атомные моменты уже взаимно не компенсируются, а стремятся ориентироваться в направлении поля. Этой тенденции противодействует механическое движение частиц. Прп изучении поведения атомов во внешних полях выявился тот важный факт, что электроны движутся в пространстве трех измерений. Их орбиты являются эллиисоидальнымн, а не эллиптическими. Движение по эллипсу соответствует двум степеням свободы и, согласно теории Зоммерфельда, описывается двумя квантовыми условиями. Совершенно аналогично тот факт, что плоскость эллиптической орбиты должна быть наклонена иод различными углами к выбранному направлению, приводит к необходимости учесть третью степень свободы и использовать третье квантовое условие. В качестве третьей координаты можно выбрать угол ф, образованный направлением магнитного момента и нанравлением поля. Сопряженный момент количества движения равен [c.121]

Оказывается, что, используя вышеприведенное соотношение для главного квантового числа, можно получить выражение для энергии, которое совпадает с найденным для круговой орбиты с боров-ским квантовым числом п. Таким образом, видно, что введение нового квантового условия само по себе не дает новых энергетических термов. Оно определяет только число возможных орбит для данного значения п. Например, как видно из рис. 1-12, когда п = 3, возможны круговая орбита с = 2>, Пг = Он два различных эллипса с Пф = 2, п, = 1 и Пф = 1, = 2. [c.36]

Такое квантовое условие стабильности движения совершенно необычно, Всегда при вращении какого-либо тела или частицы устойчивое периодическое движение получается при равенстве центробежной и центростремительной силы. Например, искусственный спутник Земли может устойчиво вращаться по любой орбите, если скорость его достаточно велика, чтобы сила притяжения к Земле уравновенщвалась центробежной силой. Для частиц микромира это равенство сил тоже [c.31]

По представлениям квантовой теории, взаимодействие сближающихся атомов при образовании металлического агрегата ведет к расщеплению энергетических уровней, отвечающих отдельным валентным электронам атома, на ряд подуровней, характеризующихся несколько различными энергиями (рис. 111-64). Число таких подуровней для каждого атома определяется числом его соседей. Однотипные расщепленные уров1 и образуют в совокупности более или менее широкие энергетические зоны, слагающиеся из множества дозволенных квантовыми условиями подуровней. Свободные электроны металла распределяются по зонам и их подуровням, начиная с самых низких, причем каждый подуровень может быть занят не более чем двумя электронами (с противоположными направлениями спина). [c.112]

Это общее квантовое условие, как видно, сконструировано средствами и классической, и новой механики и пригодно для систем с одной степенью свободы. Из него легко выводится известное условие Бора для момента количества движения. Момент количества движения для круговой орбиты = onst, координатой служит угол ф. Поэтому [c.25]

Начало развития такой теории было положено Нильсом Бо- ром. В 1913 г. он предложил первую удовлетворительную мо- дель атома. Одним из существенных новых положений его теории было то, что каждый электрон в атоме (в частности, во-дорода) движется по орбите согласно классическим (ньютонов- ским) законам движения, однако для ограничения числа допустимых орбит были введены некоторые квантовые условия, что привело к дискретным возможным значениям энергии электрона. Излучение или поглощение света соответствовало переходу электрона с одного разрешенного уровня на другой. Мы не будем здесь приводить детали теории Бора, ибо, хотя она и дала почти полное объяснение спектра атома водорода, результаты вычислений для систем более чем с одним эле1строном были лишь качественными. Например, в случае молекулы водорода предполагалось (рис. 1.1), что электроны движутся синхронно, находясь на противоположных концах диаметра круга, расположенного симметрично относительно ядер Л и В. Центробежная сила, действующая на каждый электрон, уравновешивается притяжением к двум ядрам и отталкиванием электронов между собой. Что касается квантовых условий ( фазовых интегралов ), то они были введены, как и в случае одного атома, чтобы отобрать допустимые орбиты и рассчитать соответствующие уровни энергии. [c.17]

Первое квантовое условие Бора, появляющееся в его теории как совершенно произвольная гипотеза, оказывается с точки зрения волновой механики неизбежным следствием общих законов, справедливых для волновых систем. Аналогично и второе квантовое условие Бора является следствием законов волновой механики. Для спектра атома водорода получаются те же уравнения, что и в теории Бора, но, кроме того, волновая механика объясняет симметрию атома водорода, соответствующую его поведению в магнитном поле, дает удовлетворительное объяснение образованию молекулы водорода, и, наконец, рассчитанные с ее йомощью потенциалы ионизации тяжелых атомов более согласуются с экспериментальными данными, нежели полученные на основе теории Бора. [c.114]

Это квантовое условие стабильности движения совершенно необычно. Всегда при вращении какого-либо тела или частицы устойчивое периодическое движение получается при равенстве центробежной и центростремительной силы. Например, искусст- [c.33]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология