Корпускулярно-волновой дуализм материи. Уравнение Луи де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга. (Решение → 25424)

Заказ №39051

Корпускулярно-волновой дуализм материи. Уравнение Луи де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга. Вероятностный характер движения электрона в атоме. Уравнение Шредингера. Волновая функция.

Решение:

В 1924 г. Луи де Бройль выдвинул гипотезу, что дуализм не является особенностью только оптических явлений, а имеет универсальный характер. Частицы вещества также обладают волновыми свойствами. Было открыто явление дифракции электронов, т.е. при прохождении пучка электронов через дифракционную решетку на фотопленке наблюдается такая же дифракционная картина, как при прохождении излучения с длиной волны , рассчитанной по уравнению Луи де Бройля: (m ) h    , где m  масса, v  скорость частицы. Корпускулярно-волновой дуализм заключается в том, что любые микрочастицы материи (фотоны, электроны, протоны, атомы и др.) обладают свойствами и частиц (корпускул) и волн. Количественное выражение корпускулярно-волнового дуализма – соотношения де Бройля Волновые свойства макрообъектов ни в чем не проявляются: если длина волны значительно меньше размеров атома ( 10 - 8 см), то невозможно построить дифракционную решетку или какое-либо другое приспособление, позволяющее обнаружить волновую природу частицы. Принцип неопределенности Гейзенберга: невозможно описать с высокой степенью точности местонахождение электрона (координаты), и его энергию (импульс) в один и тот же момент времени. Согласно квантово-механической теории, электроны в процессе своего движения в атоме формируют электронное облако - модель состояния электрона в атоме. Вращающийся вокруг ядра электрон, движется в определенной области пространства, являющейся наиболее энергетически выгодной - такая область называется орбиталью. Энергетическое состояние электрона в атоме описывают квантовыми числами n, l, ml, ms: