1) var izmantot funkciju Y Kintseva, nepārtrauktiі nepārprotami;

2) nedēļas nogale vainīgs nepārtraukti;

3) funkcija var būt integrēta, tad. neatņemama bet es vainīgs kintsevim.

Rivnyannya (8) є uz slēpto Šrēdingera Rivnjanju. Jogo sauc arī uz stundu Šrēdingera godināšanu Fragmenti tiks novietoti atbilstoši funkcijai Y stundu. Tomēr lielākajai daļai fizisko parādību, kas sastopamas mikropasaulē, vienādojumu (8) var vienkāršot, izslēdzot Y rašanos stundā, lai uzzinātu Šrēdingera vienādojumu stacionārās stacijas – stacijas ar fiksētām enerģijas vērtībām. Tas, tāpat kā spēka lauks, kurā daļa sabrūk, ir nekustīga. Funkcija nepārprotami nav nogaidīšana, un tai ir potenciālās enerģijas sajūta. Šajā gadījumā Šrēdingera risinājumu var attēlot, pievienojot divas funkcijas, no kurām viena ir funkcija bez koordinātām, otra - tikai stunda, un laika periodu izsaka ar reizinātāju, lai

de E- Detaļas enerģija ir nemainīga, tā ir nemainīga, ja ir stacionārs lauks. Aizstājot vērtību (8), izlaižot

Pāriesim pie lietas, kas nozīmē funkciju y:

. (9)

Rivnyanna (9) sauc Šrēdingera vienādojumi stacionāriem pētījumiem. Cik lielā mērā iespējams ienākt jaunā enerģijā? E daļas. Teorētiski diferenciālie novērtējumi ir balstīti uz faktu, ka šādu vērtējumu rezultātā var tikt pieņemts bezpersonisks lēmums, papildus tam, ka tiek parādīta robežapziņas pārklāšanās, izvēloties lēmumus, kas var izraisīt fizisku nozīmi. Lai Šrēdingers ievērotu šādus prātus, prāta ķermeņa funkciju regularitāte ir ārkārtīgi svarīga. Tādējādi reālo fizisko sajūtu var sasniegt tikai ar lēmumiem, kurus izsaka regulāras funkcijas y. Ale regulāri lēmumi tiek pieņemti ne par kādu parametra vērtību E, it īpaši dziedot to setu, pieliekot dotajam uzdevumam. Šīs enerģijas vērtības tiek sauktas spēcīgs. Risinājumi, kā viņi iesaka vlasnim tiek sauktas enerģijas vērtības jaudas funkcijas. Vlasnas nozīme E var izveidot kā nepārtrauktu un diskrētu sēriju. Pirmais puisis, par kuru runāt nepārtraukti, vai sociālā, spektrs, citam – par diskrēto spektru.

4. Atomu kodolmodelis.

Šobrīd pieņemto atoma kodola (planētu) modeli ieviesa E. Rezerfords. No modeļa ir skaidrs, ka ap pozitīvo kodolu, kas nes lādiņu Ze (Z- elementa kārtas numurs Mendeļeva sistēmā, e- Elementary charge), izmērs 10 -15 -10 -14 mšī masa, kas praktiski vienāda ar atoma masu, reģionā ar lineārajiem izmēriem 10–10 m Elektroni sabrūk slēgtās orbītās, iznīcinot atoma elektronu apvalku. Atomu fragmenti ir neitrāli, kodola lādiņš ir vienāds ar kopējo elektronu lādiņu, tad. aptin ap serdi Z elektroniv.

Mēģinājums izdomāt atomu modeli klasiskās fizikas robežās nenesa panākumus. Grūtību pazemes pasaule bija izslāpusi pēc skaidri jaunas lietas radīšanas - kvantu- Atomu teorijas. Pirmo šādas teorijas pārbaudi veica Nīls Bors. Bors savu teoriju balstīja uz diviem postulātiem.

Bora pirmais postulāts (stacionāro stāvokļu postulāts): atomā ir stacionāri (gadu gaitā nemainās) stāvokļi, kuriem nav mainīgas enerģijas. Atoma stacionāro stāvokli ilustrē stacionāras orbītas, kurās elektroni sabrūk. Elektronu plūsmu ārpus stacionārām orbītām nepavada izmaiņas elektromagnētiskajās spoles. Atoma stacionārā stāvoklī elektrons, sabrūkot riņķveida orbītā, ir atbildīgs par impulsa momenta vērtības diskrētu kvantēšanu, kas apmierina prātu.

de m e- Electron Masa, v- Yogo shvidkіst po n- orbītas rādiuss r n.

Vēl viens Bora postulāts (frekvences noteikums): kad elektrons pārvietojas no vienas stacionāras orbītas uz otru, viens fotons ar enerģiju tiek izkliedēts (pazūd)

vienāda enerģijas atšķirība starp dažādām stacionārajām stacijām ( E nі E m– līdzīga atoma stacionāro stāvokļu enerģijai pirms un pēc izplatīšanās (pulēšanas)). Plkst E n<E m notiek fotonu izplatīšanās (atoma pāreja no augstākas enerģijas atoma uz zemākas enerģijas atomu vai elektrona pāreja no tālāka orbītas kodola uz tuvāku), kad E n>E m– tā iznīcināšana (atoma pāreja no stacijas ar lielāku enerģiju, lai elektrona pāreja tālāk tiktu noņemta no kodola orbītas). Iespējamo diskrēto frekvenču sastādīšana Kvantu pārejas norāda atoma lineārais spektrs.

Bohr noteiktie postulāti ļāva analizēt ūdens atoma spektru ūdeņradim līdzīgas sistēmas– sistēmas, kas sastāv no kodoliem un lādiņa Ze un viens elektrons (piemēram, He +, Li 2+ joni). Pārmantojot Boru, aplūkosim elektronu plūsmu šādā sistēmā, kas ir savstarpēji savienota ar apļveida stacionārām orbītām. Visbiežāk sastopamo līniju, ko ierosinājis Rezerfords, un līniju (10) var noņemt rādiusā n- stacionāra orbīta:

.

Zīmes liecina, ka orbītu rādiusi aug proporcionāli veselu skaitļu kvadrātiem. Par atomu ūdeni ( Z=1) pirmā elektrona orbītas rādiuss plkst n=1, ierindojas pirmais Borovska rādiuss (A), dārgāks

,

kas parāda attīstību, kas izriet no gāzu kinētiskās teorijas.

Krēms, medicīniskā kvantēšana rādiusam n stacionārās orbītas vērtību, var parādīt, ka elektrona enerģija var iegūt tikai tādas pieļaujamās diskrētās vērtības:

,

Kur mīnusa zīme nozīmē, ka elektrons atrodas savienotā stāvoklī.

5. Atomūdens kvantu mehānikā.

Saistītā problēma par elektronu enerģijas līmeņiem ūdens atomam (kā arī ūdens sistēmām: hēlija jons He +, jonizētais litijs Li ++ utt.) ir reducēta uz problēmu par elektronu sabrukumu Kulona laukā. kodols.

Potenciālā enerģija mijiedarbībai starp elektronu un kodolu, kas nes lādiņu Ze(atom ūdenim Z=1),

,

de r– stāvēt starp elektronu un kodolu.

Elektrona stāvokli atomā apraksta Hvilja funkcija y, kas apstiprina stacionāro Šrēdingera vienādojumu (9), kas ir potenciālās enerģijas priekšējā vērtība:

, (12)

de m- Electron Masa, E- Elektrona pilna enerģija atomā. Ja fragmentu lauks, kurā elektrons sabrūk, ir centrāli simetrisks, tad augstākajam līmenim (12) izmantojiet sfērisku koordinātu sistēmu: r, q, j. Neieslīgstot šī uzdevuma matemātiskajā risinājumā, pievērsīsimies svarīgākajiem rezultātiem, kas no tā izriet.

1. Enerģija. Diferenciālvienādojumu teorijā secināts, ka (27) tipa vienādojumam ir risinājumi, kas apmierina mugurkaula funkcijas nepārprotamības, galotņu un nepārtrauktības vajadzības. y, tikai pie augstām enerģijas vērtībām

, (13)

tobto. diskrēts negatīvo enerģijas vērtību kopums. Nainizhy rabarberi E 1, kas norāda uz minimālu iespējamo enerģiju, - Galvenā, visi pārējie ( E n >E 1, n=1, 2, 3, …) – pamodies. Plkst E<0 движение электрона является adīsim, un tad, kad E>0 – bezmaksas; nepārtraukta spektra apgabals E>0 apstiprina Jonizēts atoms. Virazs (13) seko formulai, ko Bora atvasināja ūdens atoma enerģijai. Tā kā Boram bija iespēja ieviest papildu hipotēzes (postulātus), tad diskrēto enerģijas vērtību kvantu mehānika, kas ir pašas teorijas mantojums, izriet tieši no Šrēdingera augstākās teorijas.

2. Kvantu skaitļi. Kvantu mehānikā gadās, ka Šrēdingera vienādojums (12) apmierina jaudas funkcijas, kuras apzīmē ar trim kvantu skaitļiem: galva n, orbitālā l un magnētisks m l.

Golovnes kvantu skaitlis n, acīmredzot (13), nozīmē elektronu enerģijas līmeņi atomā jūs varat iegūt jebkuru veselu vērtību skaitu, sākot no vienas:

n=1, 2, 3, …

Šrēdingera apņēmīgā greizsirdība pieaug, tāpēc impulsa moments(mehāniskais orbitālais moments) elektroni tiek kvantēti, tad. nevar būt pietiekama, bet ņem diskrētas vērtības, kuras norāda formula

de l – orbītas kvantu skaitlis, par doto n pieņem vērtību l=0, 1, …, (n-1), tad. viss n nozīme un līdzekļi elektronu impulsa moments atomā.

Šrēdingera risinājums ir tāds pats kā vektors L l elektronu impulsa momentam vairs nevar būt tāda orientācija telpā, kurai ir sava projekcija Llz tieši zārējais magnētiskais lauks iegūst kvantētas vērtības, kas ir daudzkārtējas:

Rīsi. 1

de m l – magnētiskais kvantu skaitlis, par doto l jūs varat pieņemt vērtību m l=0, ±1, ±2, …, ± l, tad. kopā 2 l+1 vērtība Tādā veidā magnētiskais kvantu skaitlis m l nozīmē elektrona leņķiskā impulsa projekcija uz tiešajiem uzdevumiem Turklāt elektrona impulsa vektoru atomā var atrast telpā 2 l+1 orientācija.

Elektronu noteikšanas dažādība dažādās atoma daļās atšķiras. Elektrons savā veidā ir kā “izsmērēšanās” visā tilpumā, veidojot elektronisku mākoni, kura biezums raksturo elektrona klātbūtnes viendabīgumu dažādos atoma tilpuma punktos. Kvantu skaitļi n un l raksturo elektroniskā mākoņa izmēru un formu, bet kvantu skaitlis m l raksturo elektroniskā mākoņa orientāciju telpā..

3. Spektrs. Gāzes, kas mirdz, dod lineāru vibrācijas spektra daļu. Saskaņā ar Kirhhofa likumu mālu gāzu spektriem ir arī lineāra struktūra. Visas ūdens spektra sērijas formulas var izteikt vienā formulā, ko sauc formalizēta ar Balmera formulu:

, (16)

de R=3,293 × 10 15 z -1 – Postina Ridberga, mі n– veseli skaitļi, un šai sērijai n=m+1, m+2, m+3 utt. Tas ir sadalīts sešās spektrālo līniju sērijās: Laimena sērija ( m=1), Balmer sērija ( m=2), Paschen sērija ( m=3), Kronšteinu sērija ( m=4), Pfund sērija ( m=5), Hamfrija sērija ( m=6) (1. att.).

6. Elektronu spin. Pauli princips. Netikumības princips

identiskas daļas.

1922. gadā Tika atklāts, ka šaurs ūdens atomu stars, kas nepārprotami eksistē s stāvokļa tuvumā, nevienmērīgā magnētiskajā laukā sadalās divos staros. Šajā gadījumā viss elektronu impulsa moments ir vienāds ar nulli (14). Atoma magnētiskais moments, kas atrodas ar elektrona orbitālo roku, ir proporcionāls mehāniskajam momentam, kas ir vienāds ar nulli un magnētiskais lauks var plūst ūdeni uz atomu roku, kas tad kļūst svarīgs. šķelšanās nav vainīga buti.

Lai noskaidrotu šo parādību, kā arī vairākas citas grūtības atomu fizikā, tika norādīts, ka elektrons var jauda netraucēts mehāniskais impulsa moments, ko nesaista elektronu plūsma brīvā dabā, – spin. Elektrona (un visu pārējo daļiņu) spins ir kvantu lielums, un tam nav klasiska analoga; Tā ir elektrona iekšējā neredzamā jauda, ​​līdzīga tā lādiņam un masai.

Kā elektronam tiek piešķirts savs mehāniskais moments impulsam (spin) L s tad to norāda jaudas magnētiskais moments. Līdzīgi kvantu mehānikas slēptajiem jēdzieniem, spins tiek kvantificēts saskaņā ar likumu

,

de s – griešanās kvantu skaitlis.

Pēc analoģijas ar orbītas leņķisko impulsu, projekcija L sz spins ir kvantēts tā, ka vektors L s var paņemt 2 s+1 orientācija. Fragmenti pēdās bija uzmanīgi tikai divās orientācijās, tad 2 s+1=2, zvaigznes s=1/2. Spin projekcija uz ārējā magnētiskā lauka tiešo līniju ar kvantēto vērtību, kas līdzīga (15):

de jaunkundze – magnētiskā spina kvantu skaitlis; var būt mazāk nekā divas nozīmes: .

Elektronu sadalījumu atomā nosaka kvantu mehāniskais likums, Pauli princips vai arī iekļaušanas princips. Savā vienkāršākajā formā viņš var teikt: “Nevienā atomā nevar būt divi elektroni, kas eksistē divos stacionāros stāvokļos, kurus norāda četru kvantu skaitļu kopa: galva. n, orbitālā l, magnētisks m l ka spin jaunkundze", tobto. Z(n, l, ml, ms)=0 vai 1, de Z(n, l, ml, ms)- Kvantu stāvoklī esošo elektronu skaits, ko raksturo četru kvantu skaitļu kopa: n, l, ml, ms. Tādējādi Pauli princips nosaka, ka divi elektroni, kas saistīti vienā atomā, tiek dalīti ar viena kvantu skaitļa vērtībām.

Kopējais elektronu skaits elektroniem bagātā atomā, kas ir vienāds ar to pašu kvantu skaitu n, zvaniet elektroniskais apvalks. Ādas membrānās elektroni tiek sadalīti zem bumbām, kas to apstiprina l. Orbitālā kvantu skaitļa fragmenti palielinās vērtībās no 0 līdz n-1, apakšapvalku skaits ir vienāds ar sērijas numuru nčaumalas. Elektronu skaitu vēdera bumbiņā norāda ar magnētiskajiem un magnētiskajiem spin kvantu skaitļiem: maksimālais elektronu skaits lodītes bumbiņā ar datiem l viens 2(2 l+1).

Tiklīdz mēs pārejam no vienas mikrodaļiņas (viena elektrona) ietekmes uz bagātām elementu sistēmām, parādās īpašas spējas, kurām klasiskajā fizikā nav analogu. Lai kvantu mehāniskā sistēma veidojas no jaunām daļiņām, piemēram, elektroniem. Visai elektronikai tomēr ir fizikālās īpašības – masa, elektriskais lādiņš, griešanās un citi iekšējie raksturlielumi. Šīs daļas sauc identisks.

Parādās jaunu identisku daļu sistēmas neatkarīgais spēks fundamentāli kvantu mehānikas princips - identisku daļiņu neizkliedēšanas princips Tāpēc nav iespējams eksperimentāli atdalīt vienas un tās pašas daļas. Tomēr klasiskajā mehānismā jaunas daļas var atdalīt pēc telpas un impulsiem, tad. Klasiskajiem gabaliem piemīt individualitāte.

Kvantu mehānika kļūst atšķirīga. Šī nenozīmīgo sakarība nozīmē, ka mikrodaļiņām nākotnē trajektorijas jēdziens nav nemainīgs; Mikrodaļiņas atrašanās vietu apraksta ar dakšu funkciju, kas ļauj aprēķināt mikrodaļiņas klātbūtnes pārmērīgumu () viena vai otra telpas punkta nomalē. Tā kā divu identisku daļu funkcijas telpā pārklājas, tad Rozmova, kurā daļa atrodas šajā galusā, lai samazinātu jēgu: mēs varam runāt arī par iespēju, ka šajā galusā ir viena no tām pašām daļām. Tādējādi kvantu mehānikā vienas un tās pašas daļas pilnībā zaudē savu individualitāti un kļūst neaizskaramas.

7. Kvantu statistika. Virogēna gāze.

Statistiskās fizikas galvenais uzdevums kvantu statistikā ir zināmās sistēmas daļu sadalījuma funkcijās šiem un citiem parametriem - koordinātām, impulsiem, enerģijām utt., Kā arī šo parametru aprēķinātajās vidējās vērtībās, kas raksturot Ir makroskopiska daļiņu sistēmas struktūra. Fermionu un bozonu sistēmām šī situācija ir spēkā, bet citā veidā, jo bozoni nepakļaujas Pauli principam. Acīmredzot izšķir divas kvantu statistikas: Fermi-Dirac un Bose-Einstein, starp kurām funkcijas veidu nosaka sistēmas daļiņu sadalījums pēc enerģijas.

Uzmini kas enerģijas nodaļas funkcija Vērtību diapazonā ir daļa no kopējā daļiņu skaita, kas pārraida enerģiju W pirms tam W+dW:

,

de N- liels skaits daļiņu, f(W)- Sadalīšanas funkcija pēc enerģijām.

Sistēmai n fermioni, kas nesadarbojas ar enerģiju W(ideālā Fermi gāze) vai sistēmas ar n bozoni, kas mijiedarbojas ar enerģiju W(Ideālā Bose gāze) apakšnodaļai tika piešķirtas līdzīgas funkcijas:

, (17)

de k- Postins Bolcmans, T- termodinamiskā temperatūra, m- ķīmiskais potenciāls, kas maina sistēmas enerģiju, izohoriskā vai izentropiskā procesa laikā mainot sistēmas daļiņu skaitu par vienu. Fermi-Dirac statistikas (32) ietvaros ņemiet “+” zīmi, tad. šajā situācijā. Piemērots Bose gāzei - zīme "-" i.

Gāze sauca virogenim Kā viņa spējas ir pretrunā ar klasiskās ideālās gāzes spējām. Fermentētā gāze uzrāda savstarpēju kvantu mehānisku daļiņu pieplūdumu gāzē, jo tās pašas daļiņas neizkliedējas. Fermionu un bozonu uzvedība vīrišķības laikā ir atšķirīga.

Lai raksturotu gāzes ģenerēšanas posmu, ievadiet parametrs virogennya A:

Abu kvantu statistikas ģenerēšanas papildu parametra apakšnodaļas funkcija tiks uzrakstīta formā:

.

Yakshto parametrs virogennya maliy A<<1, то и функция распределения превращается в Maxwell-Boltzmann apakšnodaļas funkcija, kas ir klasiskās neģenerētās gāzes statistikas pamatā:

Virogen temperatūra sauc par temperatūru, zem kuras skaidri atklājas ideālās gāzes kvantu jauda un daļiņu līdzība. Ir viegli aptuveni aptuveni novērtēt temperatūras kritēriju gāzes ģenerēšanai. Parasto gāzu veidošanās ir norādīta zemā temperatūrā. Tas neattiecas uz fotoniskām un elektronu gāzēm metālos. Elektroniskā gāze metālos ir praktiski tās attīstības sākums. Tikai temperatūrām, kas pārsniedz vairākus desmitus tūkstošu grādu elektronu un metālu, tiktu ievērota klasiskā Maxwell-Boltzmann statistika. Kondensācijas iekārtā pie šādām temperatūrām metālus nav iespējams izkausēt. Tāpēc klasiskais elektronu uzvedības apraksts metālos tiek reducēts līdz elektrodinamikai stundu pirms likumiem, un tas ir ļoti svarīgi secināt. Vadītājos elektronu gāzes koncentrācija ir ievērojami zemāka nekā metālos. Prātā deģenerācijas temperatūra kļūst tuvu 10 -4 Elektronu gāze vadītājos ir neģenerējoša un ir klasiskās statistikas kārtībā. Radītās gāzes dibens ir fotonu gāze. Fotonu masas fragmenti ir vienādi ar nulli, tad dzimšanas temperatūra nav atšķirama. Fotonu gāze ir jebkuras temperatūras produkts. Atomu un molekulārās gāzes uzbriest pat zemā temperatūrā. Piemēram, ūdenim, normāliem cilvēkiem, ģenerācijas temperatūra ir tuvu 1 K. Citām gāzēm, svarīgākajām, zemākajam ūdenim, tā ir vēl mazāka. Gazis par normāliem prātiem neizliekas. Ar gāzu kvantu spējām saistītā vīrišķība izpaužas daudz mazāk nekā gāzu evolūcija ideālitātes veidā starpmolekulāro mijiedarbību dēļ.

Tiek saukta maksimālā enerģija, kas var izraisīt elektronu vadītspēju kristālā 0 K temperatūrā Fermi enerģija un ir norādīts E F. Tiek saukts augstākais enerģijas avots, ko aizņem elektroni vienāds ar Fermi. p align="justify"> Fermas līmeni norāda saimniecības enerģija, kur šajā līmenī tiek ģenerēti elektroni. Acīmredzot rabarberi Fermi būs tas, kam ir lielāka elektronu gāzes stiprība. Elektronu izvade no metāla ir jāatjauno no Fermi līmeņa, tad. no elektronu aizņemtā augšējā enerģijas līmeņa.

8. Izpratne par cietvielu joslu teoriju.

Saskaņā ar Šrēdingera teoriju principā var aplūkot zināšanas par kristālu, piemēram, uzzināt iespējamās tā enerģijas vērtības, kā arī citus enerģijas līmeņus. Tomēr gan klasiskajā, gan kvantu mehānikā daudzām daļām ir ikdienas metodes, kā precīzi izpildīt šādu uzdevumu. Tāpēc problēma ir aptuveni reducēta uz daudzu daļiņu problēmu līdz viena elektrona problēmai par vienu elektronu, kas sabrūk noteiktā ārējā laukā. Līdzīgs veids, kā novest pie cietvielu joslu teorija.

Rīsi. 2

Pagaidām atomi ir izolēti. Uz makroskopiskām skalām ir viens pa vienam, tie smaržo pēc enerģijas līmeņu ķēdēm, no kurām jāizvairās. Izgaismojot kristāliskos kalnus, tad. Kad atomi tiek tuvināti starpatomiskiem reģioniem, mijiedarbības starp atomiem rezultātā atomu enerģijas līmeņi mainās, sadalās un izplešas zonās, kas rada zonas enerģijas spektrs. Attēlā 2. attēlā parādīta enerģijas līmeņu sadalīšana tieši starp atomiem. Redzams, ka ārējo valences elektronu vienādās daļas, kas ir visvājāk saistītas ar kodolu un kurām ir vislielākā enerģija, ir skaidri sašķeltas un paplašinātas, kā arī pārējie vienādi, kas galvenokārt ir un atomi netiks ko aizņem elektroni. Un iekšējo elektronu slāņi vai nu nesadalās vispār, vai sadalās vāji. Tādējādi cietās vielās iekšējie elektroni uzvedas tāpat kā izolētos atomos, un valences elektroni tiek “kolektivizēti” - tie pieder pie katras cietas vielas.

Ārējo elektronu enerģija var palielināt vērtību pie robežām, kas atzīmētas attēlā. 2 reģioni, ierindas pieļaujamie enerģijas līmeņi. Ādas zonā “satur” tik daudz blakus esošo diskrēto atomu, cik kristālā: jo vairāk atomu ir kristālā, jo vairāk atomu ir zonā. Attālums starp ikdienas enerģijas līmeņiem ir ļoti mazs (apmēram 10 -22 eV), lai zonas varētu darboties praktiski bez pārtraukuma, jo elektronu sadalījumā liela nozīme ir gala līmeņu skaita faktam zonā. un aiz nometnēm. Atļautās enerģijas zonas tiek atdalītas ar aizsargājamo enerģētisko vērtību zonām, kuras sauc aizsargājamās enerģijas zonas. Elektronikas smaka ir nepārvarama. Zonu platums (atļauts un aizsargāts) nav atkarīgs no kristāla izmēra. Atļautās zonas ir platākas, zemākas valences elektronu vājās saites ar atomiem.

Cietvielu joslu teorija ļāva īsumā redzēt metālu, dielektriķu un vadītāju izcelsmi, izskaidrojot elektrisko autoritātes nozīmi, pirmkārt, pieļaujamo zonu nevienmērīgu piepildījumu ar elektroniem un, citiem vārdiem sakot, platumu. no iežogotajām zonām. Enerģijas līmeņu piepildījuma līmeni ar elektroniem zonā nosaka dažādu atomu līmeņu piepildījums. Zagalnym vipadkā jūs varat runāt par valences josla, kas ir pilnībā piepildīta ar elektroniem un radīta no brīvo atomu iekšējo elektronu enerģijas līmeņiem; vadītspējas zona (brīvā zona), Kas ir vai nu bieži piepildīts ar elektroniem, vai arī brīvs un izgatavots no ārējo “kolektivizēto” elektronu un izolētu atomu enerģijas līmeņiem. Tas ir atkarīgs no zonu aizpildīšanas ar elektroniem stadijas un nožogotās zonas platuma, un var būt daži nokrišņi (3. att.).

Attēlā 3, A Galvenā elektronikas noņemšanas zona ir aizpildīta tikai daļēji. viņai ir brīvas vietas. Šajā fāzē elektroni, zaudējot tik daudz mazu enerģijas “piedevu” (piemēram, siltumenerģijas vai elektriskā lauka maiņai), var pārvietoties uz augstāku enerģijas līmeni tajā pašā zonā,

Kvantu daļas ilgums ir proporcionāls impulsam.

Viens no subatomiskās gaismas faktiem ir tāds, ka tās objekti – piemēram, elektroni un fotoni – nemaz nav līdzīgi makrogaismas primārajiem objektiem. Viņi uzvedas nevis kā daļiņas un nevis kā ruļļi, bet kā visi īpašie darinājumi, kas apkārtnes dēļ atklāj gan Khvilova, gan korpuskulāro spēku. div. Papildināmības princips. Viens labajā pusē - tā teikt, un pilnīgi atšķirīgs - lai savienotu kvantu daļiņu uzvedības veselos un korpuskulāros aspektus, precīzi tos aprakstot. To visu izjauca de Brolija sieva.

Louis de Broglie publicēja savus pētījumus kā doktora disertācijas autors 1924. gadā. De Broglie atklājums, kas sākumā šķita dievišķa ideja, radikāli mainīja teorētisko fiziķu idejas par mikrokosmu un spēlēja nozīmīgu lomu iedibinātajā kvantu mehānikā. No šī brīža de Brolija karjera bija vēl prozaiskāka: pirms aiziešanas pensijā viņš strādāja par fizikas profesoru Parīzē un nekad vairs nepacēlās revolucionāro atziņu miglainajos augstumos.

Tagad īsi aprakstīsim de Broglie attiecību fizisko sajūtu: viena no jebkuras daļas fiziskajām īpašībām - tā plūstamība.Šajā gadījumā fiziķi no vairākiem teorētiskiem un praktiskiem apsvērumiem pievērš lielāku uzmanību tam, lai runātu nevis par daļiņas plūstamību kā tādu, bet gan par to. impulsi(vai Cik rociņu?), kas ir vecais veids, kā iegūt detaļas gludumu uz tās masas. Pīķi raksturo citi fundamentālie raksturlielumi - lielums (starpība starp diviem asinsvada maksimumiem ar vienādu amplitūdas zīmi) un frekvence (vērtība, kas izteikta proporcionāli maksimumam, pīķu skaits, kas iet cauri b caur fiksētu punktu vienā. stunda). De Broglie spēja formulēt attiecības, kas savieno kvantu daļas impulsu R No Dovzhnoy Hvilya λ, ko viņa apraksta:

lpp = h/λ vai arī λ = h/lpp

Ir lietderīgi teikt burtiski: aizkulisēs jūs varat redzēt kvantu objektu kā daļiņu, kas būtiski ietekmē rocību. R; No otras puses tas redzams kā joks, kura dovžina ir sena un uz to norāda attiecīgie līdzinieki. Citiem vārdiem sakot, kvantu daļu fiziskās un korpuskulārās spējas ir būtiski savstarpēji saistītas.

De Broglie pētījumi ļāva noskaidrot vienu no lielākajiem kvantu mehānikas noslēpumiem. Kad Nīlss Bors ierosināja savu atoma modeli ( div. Bora atoms), kas ietvēra šo jēdzienu atļautās orbītas elektroni pie kodola, kas smakas varētu apvilkties daudzus gadus, netērējot enerģiju. Ar de Broglie interpretācijas palīdzību mēs varam ilustrēt šo jēdzienu. Ja jūs bieži uzņemat elektronu, tad, ja elektrons tiek pazaudēts savā orbītā, tam būs tāda pati plūstamība (vai drīzāk impulss) jebkurā attālumā no kodola.

Lai ņemtu vērā elektronus, lai tie ietilptu noteiktā rādiusa orbītā, ir nepieciešams, lai šīs orbītas dovžina skaitlis būtu vienāds ar visu tās orbītas dožnu skaitu. Citiem vārdiem sakot, elektrona orbītā var būt vismaz viens, divi, trīs (un tā tālāk) dowžini. Daudzos gadījumos elektronu dabūt vajadzīgajā orbītā vienkārši nav iespējams.

Galvenā de Broglie darba fiziskā jēga ir tāda, ka mēs varam noteikt impulsu pieļaujamību (korpuskulārajā izpausmē) un elektronu klātbūtni orbītās. Tomēr lielākajai daļai orbītu de Broglie korelācija parāda, ka elektrons (redzams kā fragments) ar īpašu impulsu nevar radīt radniecīgu vielu (daļiņas gadījumā), lai tas iekļautos šajā orbītā. Un, starp citu, elektrons, kas izskatās pēc dziedoša pūra nāves, ne vienmēr saņems pozitīvu impulsu, kas ļaus elektronam pazust orbītā (korpuskulārā formā). Citiem vārdiem sakot, lielākajai daļai orbītu ar noteiktu rādiusu mugurkaula vai korpuskulārais apraksts parādīs, ka elektrons nevar pārvietoties šādā attālumā no kodola.

Tomēr ir skaidrs, ka orbītu skaits, kurās notiek korpuskulāras parādības par elektroniem, ir mazs. Šīm orbītām impulss, kas nepieciešams, lai elektrons paliktu orbītā (korpuskulārais apraksts), precīzi atbilst impulsam, kas nepieciešams, lai elektrons iekļautos aplī (korpuskulārais apraksts). Šīs orbītas pašas parādās pieļaujama Bora atoma modelī fragmenti, kas atrodas tikai uz tiem, elektronu korpuskulārā un bioloģiskā jauda nenonāk pārdabiskumā.

Man patīk cita šī principa interpretācija - filozofiska: Bora atomu modelis pieļauj tādas elektronu orbītas, kas nav svarīgas, jo cilvēki stagnē aprakstam ar divām mentālām kategorijām. Tā, citiem vārdiem sakot, ir īstā ietekmju mikropasaule, lai mums nebūtu ne jausmas, kādas kategorijas mēs cenšamies saprast!

Div. arī:

1. puse

Ķīmiskie procesi noved pie molekulu transformācijas, tad. atomu saišu iznīcināšanai un iznīcināšanai. Tāpēc svarīgāko ķīmijas problēmu vienmēr ir bijusi un novērš ķīmiskās mijiedarbības problēma, kas ir cieši saistīta ar ikdienas runas spēku. Tiek sniegta aktuāla zinātniskā interpretācija par ķīmisko vielu uzturvērtību un ķīmiskās saistvielas raksturu kvantu

mehānika

– mikrodaļiņu (elektronu, kodolu uc) plūsmas un mijiedarbības teorija.

Viena no matērijas slēptajām spējām ir tās dualitāte. Vienlaicīgi mētājas matērijas gabali, gan korpuskulārie, gan ķermeņa spēki. Attiecības starp valstību un daļu ir tādas, ka, mainoties masai, valstības varas daļas kļūs spēcīgākas, bet korpuskulārās – vājinās. Ja daļa kļūst vienāda ar atomu, uzmanieties no tipiskām tārpu caurumiem. Tajā pašā laikā kļūst neiespējami aprakstīt plūsmu un mikrodaļiņu mijiedarbību ar ķermeņu plūsmas un lielās masas likumiem. Pirmo stāstu par Hvilova jeb kvantu mehānikas tiešu radīšanu, kuras likumi nāk gan no Hvilova, gan daļiņu korpuskulārā spēka, radīja de Broglie (1924). De Broglie izvirzīja hipotēzi, ka ādas materiālajā daļā notiek periodisks process. Kad daļa sabrūk, šķiet, ka šis process paplašinās, kā to sauc hvilejs de Droils

Abo fāze hvilya

Daļiņas V plūstamība ir saistīta ar adatas garumu λ de Broglie stāstījums

de m - Masa daļa (piemēram, elektrons);

h – Planka stacionārs.

Rivnyanya (1) tiek nodota brīvai daļiņu plūsmai. Ja kāda daļa sabrūk spēka laukā, tad ar to saistītās var raksturot kā t.s hvil funkcija

Šīs funkcijas neskaidro izskatu skaidro Šrēdingers (1926). Mēs zinām virzošā ceļa funkciju. Līmeni, kas raksturo plakana monohromatiska gaismas viļņa lauka intensitāti Ea, var uzrakstīt formā:

, (2)

de Ea0 - dūmvada amplitūda;

ν – kolivan frekvence;

t – stunda;

λ – dovzhina hvili;

x ir mugurkaula platuma virziena y koordināte.

Citu materiālu fragmenti no plakanā mugurkaula līmeņa (2), kas ņemti stundā t un koordināti x, līmeņi ir līdzīgi:

, (3)

, (4)

Tas

Aizvietojot λ=с/ V (z – gaismas vieglums), izvēles līmenis plakanai gaismas adatai:

, (5)

Pārvērtības pakāpieni ir iezemēti sānos, tā ka paplašinātā de Broglie grēda tiek raksturota kā līdzīga grēdām, un tās kļūst nekustīgas un sfēriskas. Uzreiz redzams, ka koordinātu (χ, y, z) jaunās funkcijas vērtības mainās aiz vienādojumiem (5), kas ietekmē dotā koliāla procesa amplitūdu. Tad, aizstājot Ea ar ψ, mēs atņemam formas līdzību.

Daži boru modeļi. Vairākos gadījumos joprojām tiek izmantots Bora atoma modelis. To var izmantot, lai interpretētu elementu sadalījumu periodiskajā tabulā un elementu jonizācijas enerģijas izmaiņu modeļus. Bohr prote modelim ir trūkumi. 1. Šis modelis neļauj izskaidrot svarīgu elementu spektru specifiskās iezīmes, lai gan tās ir 2. Nav eksperimentāli apstiprināts, ka elektroni atomos ar beigu momentu apvij kodolu apļveida orbītā.

Elektrona daba ir unikāla. Ir skaidrs, ka elektromagnētiskās vibrācijas mēdz atklāt gan fiziskos, gan korpuskulāros spēkus (līdzīgi daļiņu spējām). Reizēm jūs zināt, ka tā ir kā daļiņu – fotonu – plūsma. Fotona enerģija ir saistīta ar tā frekvenci un frekvenci. E = hυ = h c/ λ ( h = λ · υ),

de h- Stacionārais dēlis ir 6,62517∙10 -34 J∙s, c- gaismas spilgtums.
Louis de Broglie atzīmēja, ka līdzīgu spēku var attiecināt uz elektronu. Vіn ob'єdna vіnnyana Einstein ( E = m h 2) ka Planks ( E = hυ) vienā:

hυ = m·c 2 h · s/ λ = m·c 2 λ = h/m·c.

λ = h/m · ѵ,

de – ѵ elektronu plūstamība. Ceremonija ( de Broglie's Rive), kas savieno dowžinu ar viņa impulsu ( mѵ) un veidoja pamatu Khvila teorijai par atoma elektronu stāvokli. De Broglie nolēma uzskatīt elektronu par stāvošu struktūru, kurai vairākas reizes jāiekļaujas atomu orbītā, kas atbilst elektronu līmeņa skaitam. Tādējādi elektronu, kas atrodas pirmajā elektronu līmenī (n = 1), atomā norāda viens dožni, bet otrā - divi vai divi (n = 2).

Elektrona graujošais raksturs noved pie tā, ka tā plūsmu nevar aprakstīt ar dziesmas trajektoriju, trajektorija izplūst, tas parādās kā “nenozīmīguma migla”, kas tas arī ir. Jo precīzāk mēs spējam noteikt elektrona atrašanās vietu, jo mazāk precīzi zinām par tā plūstamību. Vēl viens kvantu mehānikas likums izklausās šādi: “Nav iespējams uzreiz ar noteiktu precizitāti noteikt sabrūkošā elektrona koordinātas un impulsu (plūstamību)” - tas ir Heizenberga nenozīmīguma princips. Šī iespējamība tiek novērtēta pēc Šrēdingera līnijām (būtībā kvantu mehānikas līnija):

H · ψ = E · ψ,

kur H ir Hamiltona operators, kas norāda darbību secību ar funkciju. Zvidsi E = H · ψ/ψ. Rivnei ir vairākas saites. Viliana funkcija, kas ir Šrēdingera vienādojuma risinājums, ir atomu funkcija. orbitālā Kā elektrona stāvokļa modelis atomā tiek pieņemti šādi apgalvojumi par elektronu piesārņojumu: līdzīgu sekciju blīvums ir proporcionāls tur atrasto elektronu skaitam.

Neatkarīgi no tā, ka nav iespējams precīzi noteikt elektrona pozīciju, jebkurā brīdī var parādīt elektrona atrašanās vietas noteiktību precīzā stāvoklī. Heizenberga nenozīmīguma principam ir divas svarīgas sekas.

1. Elektrona sabrukums atomā ir sabrukums bez trajektorijas. Trajektorijas aizstāšanai kvantu mehānikā ir cita koncepcija -internacionalitāte elektrona klātbūtne dziedošajā atoma daļā, kas korelē ar elektronisko spēku, uzskatot elektronu par elektronisko atkritumu.

2. Elektrons nevar nokrist uz kodola. Bora teorija šo fenomenu neizskaidroja. Kvantu mehānika izskaidroja šo parādību. Elektrona koordinātu nozīmes palielināšanos, kad tas krīt uz kodolu, izraisīja straujš elektrona enerģijas pieaugums līdz 1011 kJ/mol un vairāk. Elektrons ar šādu enerģiju tā vietā, lai nokristu uz kodolu, ir atbildīgs par atoma atņemšanu. Ir acīmredzams, ka skaņa ir nepieciešama nevis tādēļ, lai noņemtu elektronu no nokrišanas uz kodolu, bet gan, lai izraisītu elektrona pārvietošanos starp atomiem.

Atsauču saraksts:

Sinkevičs O.A., Stahanovs I.R.; plazmas fizika; Izdevniecība MEI, 1991. gads

Sinkevičs O.A.; Pasaulē valda nepatikšanas un nestabilitāte; MEI filiāle, 2016

Sinkevičs O.A.; Cietvielu plazmas akustiskā iedarbība; Izdevniecība MEI, 2007

Aretemovs V.I., Levitāns Ju.S., Sinkevičs O.A.; Nestabilitāte un turbulence zemas temperatūras plazmā; MEI filiāle, 1994./2008

Ryder Y.P.; Gāzes izlādes fizika 1992./2010

Ivanovs A.A. Ļoti mazsvarīgas plazmas fizika 1977

Plazma- Vidus veido neitrālas daļiņas (molekulas, atomi, joni un elektroni) elektromagnētiskā lauka ārējās mijiedarbības dēļ ar galveno.

Plazmas pielietojumi: Saule, elektrība (blinkers), Pivnichne sіyannya, alus darīšana, lāzeri.

Plazmas strēles

Gazoviy(9. semestris). Biezumu var mainīt no 10 4 līdz 10 27 kg/m 3 temperatūra no 10 5 līdz 10 7 K

Ciets(10. semestris).

Plazma aiz minerālmateriālu dzirnavām plaukst

Častkova. Ja ir daudz daļiņu, dažas no tām ir jonizētas.

Povnija Tas nozīmē, ka visas daļas ir jonizētas.

Plazmas uzklāšanas metode skābei. Sākot no 0 K temperatūras, sākot uzkarst, vālīte būs cieta, pēc noteiktas vērtības sasniegšanas reta un pēc tam gāzveida. Sākot ar zemu temperatūru, notiek izkliedēšana un skābes molekula tiek sadalīta skābes atomos. Tiklīdz elektronu kinētiskā enerģija turpinās uzkarst, pietiks ar atoma izspiešanu un līdz ar to atoms pārvērtīsies par jonu (frakcionētu plazmu). Ja turpināsiet karsēt, jums vienkārši nepietrūks atomi (visa plazma)

Plazmas fizika balstās uz mūsdienu zinātnēm:

Termodinamika

Elektrodinamika

Uzlādētu ķermeņu mehānika

1. Klasika (Ņūtona līmenis)

   1. Nereviteliska (U<

      Reviteliiska

Kvants

Kinētiskā teorija (Bolcmaņa līmenis)

Ārējo elektromagnētisko lauku klasiskā mehānika

Apskatīsim to laikā, ja B=0.

Apskatīsim situāciju, ja E = 0, U = (Ux, 0,0); B=(0,0,Bz)

Apskatīsim situāciju, ja E = (0, Ey, 0) un B = (0,0, Bz). Lai parādās neviendabīgās sāncensības atšķetināšana

Mūsdienu elektromagnētisko lauku klasiskā mehānika konstrukcijas spēka dēļ

Zāles efekts- Plūsma neplūst uz elektriskā lauka vektoru magnētiskā lauka klātbūtnes un daļiņu veidošanās dēļ.

Elektrodinamika

Telpa: 1 diena maksas (q), nozīmīgsE(r). Pieņemami ir šādi pieņēmumi: visa konstrukcija ir nekustīga, nav stieņu kā 1. daļas un nesabrūk. Fragmenti rot(B) un div(B) kļūst par 0, tad vektors B=0. Var pieņemt, ka tas būs saistīts ar sfērisku simetriju, kas nozīmē, ka Ostrogradska-Gausa teorēmu var labot.

Elektromagnētiskais lauks plazmas tuvumā

Zavdaņa: є daļa no maksas (q), asināts ar neitrālu plazmu. Iepriekšējā uzdevuma uzdevumi nav mainījušies, kas nozīmē B=0. Plazmas fragmenti ir neitrāli, negatīvo un pozitīvo lādiņu koncentrācija būs vienāda.

Plazmas kolivānija

Apskatīsim šo problēmu. Є 2 uzlādē protonu un elektronu. Tātad, tā kā protona masa ir daudz lielāka par elektrona masu, protons nebūs drupināts. Nezināmā veidā elektrons tiek ievadīts nelielā līmenī, lai kļūtu vienāds un atlaistu, izlīdzināšanas pieeja tiek atsaukta.

Elektromagnētiskās ķēdes līmenis

Apskatīsim soli, nav plūsmas, nav jaudas uz lādiņu, tad

Ja jūs ievietojat risinājumu elektromagnētiskās ķēdes līmenī, jūs saņemsiet

Elektromagnētiskās plūsmas līmenis ar strumu (plazmā)

Būtībā nekas nav maināms no pagātnes uzdevuma

Ļaujiet pieņemt lēmumu, lai tas izskatītos šādi

Tā kā elektromagnētiskā plūsma iekļūst plazmā, tā netiek izsist ārā un izkususi.

Plazmas termodinamika

Termodinamiskā sistēma- šī ir sistēma, kurā nenotiek enerģijas, impulsu un informācijas apmaiņa ar ārējo vidi.

Aprēķiniet termodinamisko potenciālu nozīmi šādā veidā

Kā atrast tuvāko ideālo gāzi plazmai

Ir pieļaujams, ka visi lādiņi ir elektroni, un atstarpe starp tiem ir ļoti maza

Apgabalā, kurā trūkst attīstības, var sagaidīt patiesas attiecības zīmi

Kvantu iekšējās enerģijas zonā ir iekšējā Faradeja enerģija

Ļoti neideālas plazmas zonā plūsmu vadītspēja var krasi mainīties, tā ka plūsma kļūst par dielektriķi un vadītāju.

Rozrakhunok plazmas noliktava

Šīs konstrukcijas pamatprincips tiek ņemts, lai noteiktu ķīmisko elementu koncentrāciju. Tā kā šī sistēma pastāvīgi kontrolē temperatūru un spiedienu, tad ekvivalentā Gibsa enerģija ir vienāda ar 0.

Ir dažādi jonizācijas veidi: kvantu izsīkšana, kontakts ar pamodinātu atomu, termiskā utt. (pašu termālu var redzēt no attāluma). Viņai šī ir vienaudžu sistēma.

Galvenā problēma slēpjas apstāklī, ka nav skaidrs, kā uzglabāt ķīmisko potenciālu koncentrācijā, kurai jāiet uz kvantu fiziku.

Nezināmu iemeslu dēļ vienādojums ir līdzvērtīgs tam, kurā brīvās enerģijas koncentrācija ir apgriezta. Tomēr De Broglie siltumenerģijas paliekas atomam un jonam praktiski pazūd. Tiek ģenerēti 2 elektronu fragmenti un 1 enerģijas līmenis, un tas ir rezultāts.

Kad jonu sistēma ir atsaistīta, jonu koncentrāciju nosaka pēc šādas formulas

Paņēmiens galvenokārt ir paredzēts ideālai jonizācijai, taču ir sagaidāms, ka tas mainīsies, ja tas nebūs ideāls.

Tā kā atomam idealitāte nav vienāda ar 0, jonam un elektronam tie ir vienādi, tad nekādas izmaiņas vairs nav gaidāmas, tāpēc Sahas idealitāte izskatās pēc gaidāmās kārtas.

Umovi vinikneniya divu temperatūru plazma

Paredzams, ka pašas plazmas vidējo siltumenerģiju jau izkliedē elektroni, atomi un joni. Un izrādās, ka elektroniem temperatūra sasniedz 10 000 K, savukārt atomiem un joniem tā ir vairāk nekā 300 K.

Apskatīsim vienkāršu elektronu zudumu stacionārā elektriskā laukā, kas izraisa elektronu termoēmiju, tad tā plūstamību var noteikt pēc

Apskatīsim līdzīgu situāciju, elektrons sakrīt ar atomiem, tāpēc varam teikt, ka spriegums ir noņemts

Plazmas kinētiskā teorija pārneses procesā

Šī teorija tika izstrādāta, lai pareizi atrisinātu problēmu neveiksmīga viduskursa gadījumā, un tādā gadījumā šajā teorijā ir iespējama pāreja.

Šīs teorijas pamatā ir piešķirtā funkcijā daļiņu dalīšana dziedošajās attiecībās ar plūstamības darbību īstajā brīdī. (Šī funkcija bija redzama TTSV, tāpēc būs daži atkārtojumi + rakstīšanas dati ir tik šifrēti, ka es tos nevaru atpazīt).

Tālāk mēs aplūkosim attiecības starp diviem gabaliem, kas, šķiet, sabrūk kosmosā. Šo uzdevumu var atrisināt vienkārši, nomainot to, ka viena daļa satur šķidru masu ar šķidru šķidrumu, kas vienlaikus sabrūk tajā pašā laukā, kas nav sauss. Šī uzdevuma mērķis ir, cik lielā mērā daļa atgūsies no tās primārā virziena. Mazāko daļiņas attālumu līdz mijiedarbības centram sauc par trieciena parametru.

Apskatīsim funkciju termodinamiskajā vienādojumā

Un Maxwell funkcija ir noņemta

Problēma slēpjas apstāklī, ka šādā funkcijā nav iespējams aprēķināt siltumvadītspēju un viskozitāti.

Pāriesim tieši uz plazmu. Lai process, kas notiek, ir stacionārs, un spēks F=qE, un atomi arī attēlo Maksvela atzaru.

Apgriežot kārtību, kļuva skaidrs, kas mums ļauj izmest mazo biedru. Ļaujiet, lai nepieciešamā funkcija tiktu apzīmēta kā tāda