- Schrödingerio atominio modelio charakteristikos
- Eksperimentas
- Youngo eksperimentas: pirmasis bangos dalelių dualumo demonstravimas
- Schrödingerio lygtis
- Postulatai
- Dominantys straipsniai
- Nuorodos
Atominės modelis Šriodingerio sukūrė Erwin Schrödinger 1926 Šis pasiūlymas yra žinomas kaip kvantinės mechanikos modelio atomo, ir apibūdina bangos formos elgesį elektronų.
Schrödingeris teigė, kad elektronų judėjimas atome atitiko bangos ir dalelės dvilypumą, todėl elektronai galėjo judėti aplink branduolį kaip stovimos bangos.
Schrödingeris, kuriam 1933 m. Buvo įteikta Nobelio premija už jo indėlį į atominę teoriją, sukūrė to paties pavadinimo lygtį, kad galėtų apskaičiuoti elektrono tikimybę tam tikroje padėtyje.
Schrödingerio atominio modelio charakteristikos
1s, 2s ir 2p orbitalės natrio atome.
-Apibūdinkite elektronų judėjimą kaip stovinčias bangas.
-Elektronai juda nuolat, tai yra, jie neturi fiksuotos ar apibrėžtos padėties atome.
-Šis modelis neprognozuoja elektrono vietos ir neaprašo kelio, kurį jis eina atomo viduje. Tai tiesiog nustato tikimybės zoną elektronui nustatyti.
-Šios tikimybės sritys vadinamos atominėmis orbitomis. Orbitalės apibūdina transliacijos judesį aplink atomo branduolį.
-Šie atominiai orbitalės turi skirtingus energijos lygmenis ir požeminius lygius ir gali būti apibrėžti tarp elektronų debesų.
-Modelis neapmąsto branduolio stabilumo, jis tik nurodo kvantinės mechanikos, susijusios su elektronų judėjimu atome, paaiškinimą.
Elektronų tankis rodo tikimybę rasti elektroną šalia branduolio. Kuo jis arčiau branduolio (purpurinė zona), tuo didesnė tikimybė, tuo tarpu jis bus mažesnis, jei tolsta nuo branduolio (purpurinė zona).
Eksperimentas
Schrödingerio atominis modelis pagrįstas Broglie'io hipoteze, taip pat ankstesniais Bohro ir Sommerfeldo atominiais modeliais.
Broglie pasiūlė, kad lygiai taip pat, kaip bangos turi dalelių savybes, dalelės turi bangų savybes, turinčias su tuo susijusį bangos ilgį. Kažkas, tuo metu sukėlęs daug vilčių, pats Albertas Einšteinas patvirtino savo teoriją.
Tačiau de Broglio teorija turėjo trūkumų, dėl kurių pačios idėjos prasmė nebuvo gerai suprantama: elektronas gali būti banga, bet iš ko? Būtent tada atrodo, kad atsiliepia Schrödingerio figūra.
Kad tai padarytų, austrų fizikas rėmėsi Youngo eksperimentu ir, remdamasis savo paties pastebėjimais, sukūrė matematinę išraišką, kuri nešioja jo vardą.
Čia pateikiami šio atominio modelio moksliniai pagrindai:
Youngo eksperimentas: pirmasis bangos dalelių dualumo demonstravimas
De Broglie'io hipotezė apie materijos banginį ir korpuskulinį pobūdį gali būti įrodyta naudojant Youngo eksperimentą, dar vadinamą dvigubo plyšio eksperimentu.
Anglų mokslininkas Thomas Youngas padėjo pagrindus Schrödingerio atominiam modeliui, kai 1801 m. Jis atliko eksperimentą, norėdamas patikrinti šviesos bangos pobūdį.
Eksperimento metu Youngas paskirstė šviesos spinduliuotės sklidimą pro mažą skylę per stebėjimo kamerą. Šis padalijimas pasiekiamas naudojant 0,2 milimetro kortelę, esančią lygiagrečiai su sija.
Eksperimentas buvo suprojektuotas taip, kad šviesos spindulys būtų platesnis už kortelę, taigi, dedant kortelę horizontaliai, spindulys buvo padalytas į dvi maždaug lygias dalis. Šviesos pluoštų išėjimas nukreiptas veidrodžiu.
Abu šviesos pluoštai smogė į sieną tamsiame kambaryje. Ten buvo parodytas trikdžių tarp dviejų bangų modelis, parodant, kad šviesa gali elgtis ir kaip dalelė, ir kaip banga.
Šimtmečiu vėliau Albertas Einstenas sustiprino šią idėją, naudodamas kvantinės mechanikos principus.
Schrödingerio lygtis
Schrödingeris sukūrė du matematinius modelius, diferencijuodamas tai, kas nutinka, priklausomai nuo to, ar kvantinė būsena keičiasi su laiku, ar ne.
Atominei analizei 1926 m. Pabaigoje Schrödingeris paskelbė nuo laiko nepriklausomą Schrödingerio lygtį, kuri remiasi bangų funkcijomis, kurios elgiasi kaip stovinčios bangos.
Tai reiškia, kad banga nejuda, jos mazgai, tai yra, pusiausvyros taškai, naudojami kaip atrama likusiai struktūros daliai judėti aplink juos, apibūdinant tam tikrą dažnį ir amplitudę.
Schrödingeris apibrėžė bangas, kurias elektronai apibūdina kaip nejudančias arba orbitines būsenas, ir jos, savo ruožtu, yra susijusios su skirtingais energijos lygiais.
Nuo laiko nepriklausoma Schrödingerio lygtis yra tokia:
Kur:
E : proporcingumo konstanta.
Ψ : kvantinės sistemos bangos funkcija.
Η : Hamiltono operatorius.
Nuo laiko nepriklausoma Schrödingerio lygtis naudojama tada, kai stebimasis, vaizduojantis visos sistemos energiją, žinomą kaip Hamiltono operatorius, nepriklauso nuo laiko. Tačiau funkcija, apibūdinanti bendrą bangos judesį, visada priklausys nuo laiko.
Schrödingerio lygtis rodo, kad jei turime bangos funkciją Ψ, o Hamiltono operatorius ją veikia, proporcingumo konstanta E reiškia bendrą kvantinės sistemos energiją vienoje iš jos nejudančių būsenų.
Taikant Schrödingerio atominį modelį, jei elektronas juda apibrėžtoje erdvėje, yra diskretinės energijos vertės, o jei elektronas laisvai juda erdvėje, yra ištisiniai energijos intervalai.
Matematiniu požiūriu yra keli Schrödingerio lygties sprendimai, kiekvienas sprendimas suponuoja skirtingą proporcingumo E vertę.
Pagal Heisenbergo neapibrėžtumo principą neįmanoma įvertinti elektrono padėties ir energijos. Todėl mokslininkai pripažįsta, kad elektronų padėties atome įvertinimas yra netikslus.
Postulatai
Schrödingerio atominio modelio postulatai yra šie:
-Elektronai elgiasi kaip stovinčios bangos, pasiskirstančios erdvėje pagal bangos funkciją Ψ.
-Elektronai juda atomo viduje apibūdindami orbitas. Tai sritys, kuriose elektronų radimo tikimybė yra žymiai didesnė. Nurodyta tikimybė yra proporcinga bangos funkcijos kvadratui Ψ 2 .
Schrödinguerio atominio modelio elektronų konfigūracija paaiškina periodines atomų savybes ir jų sudarytas jungtis.
Tačiau Schrödingerio atominiame modelyje nėra atsižvelgiama į elektronų sukinį ir į greitojo elektronų elgesio kitimus dėl reliatyvistinio poveikio.
Dominantys straipsniai
De Broglio atominis modelis.
Chadwicko atominis modelis.
Heisenbergo atominis modelis.
Perrino atominis modelis.
Thomsono atominis modelis.
Daltono atominis modelis.
Dirac Jordan atominis modelis.
Atominis Demokrito modelis.
Bohro atominis modelis.
Sommerfeldo atominis modelis.
Nuorodos
- Schrodingerio atominis modelis (2015 m.). Atgautas iš: quimicas.net
- Kvantinis mechaninis atomo modelis Atkurta iš: en.khanacademy.org
- Schrödingerio bangos lygtis (sf). Jaime I. Castellón universitetas, Ispanija. Atgauta iš: uji.es
- Šiuolaikinė atominė teorija: modeliai (2007). © ABCTE. Atkurta iš: abcte.org
- Schrodingerio atominis modelis (sf). Atkurta iš: erwinschrodingerbiography.weebly.com
- Vikipedija, nemokama enciklopedija (2018). Schrödingerio lygtis. Atkurta iš: es.wikipedia.org
- Vikipedija, nemokama enciklopedija (2017). Youngo eksperimentas. Atkurta iš: es.wikipedia.org