Квантовая модель атома

• Введение в физику квантовых представлений требовало радикальной перестройки механики и электродинамики, которая была осуществлена в начале второй четверти 20 столетия - квантовая механика и квантовая электродинамика. Постулаты Бора выступали в этих теориях как следствия основных принципов этих теорий. На самом деле движение электронов в атоме имеет мало общего с движением планет по орбитам. С помощью квантовой теории можно ответить на любой вопрос, касающийся строения и свойств любых элементов.

• Кульминацией теоретических исследовании было появление двух равноценных математических теорий квантовой физики: матричной механики, созданной Вернером Гейзенбергом в 1925г. и волновой механики созданной Эрвином Шредингером в 1926г.- это различные формы единой теории - квантовой (нерелятивистской) механики - фундаментальной теории микрофизики.. Таким образом, создание квантовой теории началось с работ

М.Планка, а развилось в работах Гейзенберга, Шредингера и П.Дирака.

• Необходимость вероятностного подхода к описанию микрочастиц - важная отличительная особенность квантовой теории. В 1926 г. немецкий физик М.Борн предположил, что по волновому закону меняется не сама вероятность, а амплитуда вероятности, названная волновой функцией.

*Квадрат модуля волновой функции ( амплитуды волн де Бройля) определяет вероятность нахождения частицы в данный момент времени ограниченном объеме.

*Основное уравнение квантовой механики сформулировано в 1926 г. Э.Шредингером.

Уравнение Шредингера, как и уравнения механики Ньютона и уравнения электродинамики Максвелла, не выводятся, а постулируется.

Правильность уравнения Шредингера подтверждается согласием с опытом, что придает ему характер закона природы.

Правильную интерпретацию пси-функции Дал М.Борн в 1926г. : квадрат модуля пси-функции определяет вероятность того, что частица будет обнаружена в пределах элементарного объема.

Корпускулярно-волновой дуализм.

*Французский ученый Луи де Бройль (1892-1987) выдвинул в 1923 г. гипотезу об универсальности корпускулярно- волнового дуализма.

*Он утверждал, что все микрочастицы материи обладают наряду с корпускулярными и волновыми свойствами:

*Любой частице, обладающей импульсом сопоставляется волновой процесс с длиной волны, определяемой формулой де Бройля:

*Гипотеза де Бройля была подтверждена экспериментально американскими физикам К.Дэвиссоном и Л.Джермером, которые обнаружили, что пучок электронов, рассеивающийся на кристаллах никеля, дает отчетливую дифракционную картину. Далее аналогично были определены явления дифракции для нейтронов, атомных и молекулярных пучков.

Наличие волновых свойств микрочастиц - универсальное явление, общее свойство материи.

Но волновые свойства макротел не обнаружены экспериментально. Длины волн, соответствующие макротелам, лежат за пределами доступной наблюдению области.