химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

оотношением неопределенностей»

Воспользовавшись формулой де Бройля, можно получить соотношение неопределенностей Гейзенберга для импульса р и координаты частицы х

Ах-Др = А

Оно дает нам границы возможной точности измерения параметров элементарной частицы, поскольку они интерпретируются в рамках классической физики.

3.5. Квантовая теория и классическая физика

Рассмотренные выше теоретические представления и экспериментальные данные убедительно свидетельствуют о том, что с помощью классической физики нельзя полностью интерпретировать свойства элементарных частиц. Раздельное рассмотрение «волны» и «частицы» не позволяет проникнуть в сущность микромира. Электрон, например, — это и не частица и не волна, тем не менее это вполне реальный объект, во многом определяющий свойства химических веществ. Заслугой Гейзенберга, Борна, Шрёдингера и Дирака является то, что они заложили основы такой «механики», которая правильно описывает свойства электронов и позволяет более глубоко понять сущность материи. Чтобы более ясно представить себе основы квантовой механики, необходимо отойти от привычных понятий, которые от долгого употребления стали слишком «наглядными». Физика микромира качественно отличается от физики макромира. Однако между ними нет четкой границы, поскольку, согласно принципу соответствия, для всех процессов, в которых h значительно меньше аналогичных коэффициентов в уравнениях ?энергии (например, kT/v), закономерности классической физики совпадают с квантовомеханическими. В связи с этим классическая физика является предельным случаем более общей неклассической физики.

З.б. Некоторые основные принципы квантовой механики

Ниже приводятся некоторые основные представления квантовой механики, с которыми необходимо познакомиться, чтобы в дальнейшем понять ту роль, которую играют в химических свойствах веществ электроны, «связанные» с атомами, молекулами и кристаллическими решетками веществ.

Два основных положения являются как бы мостом в классическую физику, так как имеют всеобщее значение:

Во-первых, закон сохранения энергии, а также законы сохранения массы, заряда, импульса и вращательного момента действительны и в квантовой механике. Например, полная энергия равна

Е = Ешп+У= const

где .Скин— кинетическая энергия ?вин==даа2/2=р2/2т, U — потенциальная энергия. Тогда закон сохранения энергии запишется так:

Это выражение после некоторых преобразований в дальнейшем примет вид так называемого уравнения Шрёдингера.

Во-вторых, хотя движение электронов происходит не по законам классической физики, можно задать функцию, квадрат которой определяет вероятность нахождения электрона в точке с координатами q. Эту функцию f(q) обозначают как ty-функ-Цию (в нашем изложении зависимость от времени опущена). Для химических систем эта функция выражается с помощью тригонометрических, экспоненциальных и сферических функций.

Рассмотрим основные характерные особенности квантовой механики. Чем раньше читатель освоит эти основные понятия, тем ему легче будет в дальнейшем применять на практике достижения квантовой химии.

1) Известным в классической механике параметрам — динамическим переменным (например, импульсу или вращательному моменту), которые могут быть точно измерены, — в квантовой

30

Строение материи

Элементарные частицы и атомное ядро

31

механике соответствуют операторы, т. е, некоторые математические операции (например, дифференцирование), которые следует производить с волновой функцией. В гл. 5 введен соответствующий оператор импульса и с его помощью из закона сохранения энергии получено уравнение Шрёдингера. Оператор импульса

A JL i да

означает следующие операции: дифференцирование по координате, умножение на Й = й/2я, и деление на мнимую единицу

Более подробно об операторах можно прочесть в учебниках по квантовой механике. Здесь заметим лишь, что применение операторов в границах используемых приближенных методов дает правильные, согласующиеся с экспериментом результаты.

2) Знание if-функции само по себе недостаточно для описания состояния элементарной частицы. Последняя характеризуется еще одним параметром, не имеющим аналогии в классической физике, —так называемым спиновым вращательным моментом, который определяет особые свойства элементарной частицы, открытые Гаудсмитом и Уленбеком (1925 г.) и подробнее рассмотренные в гл. 5. Эти ученые установили, что спиновая

функция о, соответствующая волновой функции \р, может быть

записана в «- и р-формах. Для а проекция механического

момента вращения частицы на ось вращения равна -r-'/sft, а ля

Р она равна —'/г?'. Функция состояния системы определяется

как ,1'=1ро. [Функции перемножаются при условии независимости поступательного движения частицы и спина (отсутствует

«спинорбитальное взаимодействие»).] (Подробнее об умножении вероятностных функций см. также разд. 6.2.1.)

3) В многоэлектронных системах не могут существовать

электроны, находящиеся в одинаковом состоянии,— по крайней

мере г}> и а должны различаться (принци

страница 10
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мебельные ручки производства италия
располажение концертного зала в олемпийском на рукки верх
Купить коттедж в Западном административном округе с охраной
ремонт холодильников miele на дому в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(13.12.2017)