![]() |
|
|
Общая химияектромагнитных воли. В 1929 г. награжден Нобелевской премией, с 1958 г, — иностранный член Академии паук СССР, Из последнего утверждения следует, что волновыми свойствами, наряду со свойствами корпускулярными, должны обладать и макротела, поскольку все они построены из микрочастиц. В связи с этим может возникнуть вопрос: почему волновые свойства окружающих нас тел никак не проявляются? Это связано с тем, что движущимся телам большой массы соответствует чрезвычайно малая длина волны, так как в уравнении к — hjmv масса тела входит в знаменатель. Даже для пылинки с массой 0,01 мг, движущейся со скоростью 1 мм/с, длина волны составляет примерно 10~21 см. Следовательно, волновые свойства такой пылинки могли бы проявиться, например, при взаимодействии с дифракционной решеткой, ширина щелей которой имеет порядок 10~21 см. Но такое расстояние значительно меньше размеров атома <10~8 см) и даже атомного ядра (10~13—10~12 см), так что при взаимодействии с реальными объектами волновые свойства пылинки никак не смогут проявиться. Между тем, электрону с массой 9-Ю-28 г, движущемуся со скоростью 1000 км/с, соответствует длина волны 7,3-Ю-8 см; дифракция такой волны может наблюдаться при взаимодействии электронов с атомами в кристаллах. Итак, электронам, как и фотонам, присуща корпускулярно-волновая двойственность. Корпускулярные свойства электрона выражаются в его способности проявлять свое действие только как целого. Волновые свойства электрона проявляются в особенностях его движения, в дифракции и интерференции электронов. Таким образом, электрон — весьма сложное материальное образование. Еще в 1907 г., развивая положение о бесконечности процесса познания природы, В. И. Ленин писал: «Электрон, как и атом — неисчерпаем». Время подтвердило правильность этого утверждения. Человеческий разум глубоко проник во внутреннее строение атома, необычайно расширились и наши представления о природе электрона. Нет сомнения в том, что дальнейшее развитие науки вскроет еще более глубокие и сложные свойства объектов микромира. 26. Волновая функция. Исходя из представления о наличии у электрона волновых свойств. Шредингер * в 1925 г. предположил, что состояние движущегося в атоме электрона должно описываться известным в физике уравнением стоячей электромагнитной волны. Подставив в это уравнение вместо длины волны ее значение из уравнения де Бройля (X = h/mv), он получил новое уравнение, связывающее энергию электрона с пространственными координатами и так называемой волновой функцией ty, соответствующей в этом уравнении амплитуде трехмерного волнового процесса **. Особенно важное значение для характеристики состояния электрона имеет волновая функция Подобно амплитуде любого волнового процесса, она может принимать как положительные, так и отрицательные значения. Однако величина ty2 всегда положительна. При этом она обладает замечательным свойством: чем больше значение ty2 в данной области пространства, тем выше вероятность того, что электрон проявит здесь свое действие, т. е. что его существование будет обнаружено в каком-либо физическом процессе. * Эрвин Шредингер (1887—1961)—австрийский физик, одни из основоположников квантовой механики. В 1933 г. награжден Нобелевской премией, с 1934 г. — иностранный член Академии наук СССР. ** Мы ие приводим уравнения Шредингера ввиду его математической сложности. Это уравнение и способы его решения рассматриваются в курсах физики и физической химии. 3* Уяснению понятия «плотность вероятности» может помочь следующая аналогия: вероятность связана с плотностью вероятности \|)2 так же, как масса уела ш, занимающего объем &V, связана с плотностью тела р(т ~= рДК). Более точным будет следующее утверждение: вероятность обнаружения электрона в некотором малом объеме AV выражается произведением \Ji2Al/. Таким образом, сама величина ty2 выражает плотность вероятности нахождения электрона в соответствующей области пространства3*. Рис, 5. Электронное облако атома водорода, • , . ?;•*?' * ? • * ,#'*./.*?.???*•:\'-'.. Для уяснения физического смысла квад- :^>::Ж^йЙ'-\'\ рата волновой функции рассмотрим рис. 5, ^'{'?^ШШШ^^-*''--' на К0Т0Р0М изображен некоторый объем *У:''У:$ШШШ$:'*:'' '* вблизи ядра атома водорода. Плотность *.*? размещения точек на рис. 5 пропорцио-•••;; ;*.'•* кальна значению я|;2 в соответствующем *Г*.'.*.**".•*месте: чем больше величина -ф2, тем гуще '•/.*.:.*.*•.*.* ' расположены точки. Если бы электрон обладал свойствами материальной точки, то рис. Ь можно было бы получить, многократно наблюдая атом ео-дс-рода и каждый раз отмечая местонахождение электрона: плотность размещения точек на рисунке была бы тем больше, чем чаще обнаруживается электрон в соответствующей области пространства или, иначе говоря, чем больше вероятность обнаружения его в этой области. Мы знаем, однако, что представление об электроне как о материальной точке не соответствует его истинной физической природе. Поэтому рис. 5 правильнее рассматривать как с |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [прайс-листы] [форум] [обратная связь] |
|
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.
|
|