Skip to main content

Интересные факты на любую тему - познавательно и увлекательно!

Электроны в атомах

В атоме отсутствуют какие-либо трубки малого сечения, по которым могли бы двигаться электроны. Атом удерживает свои электроны совсем иным способом, который гораздо меньше стесняет их свободу, а именно положительно заряженное ядро атома притягивает отрицательно заряженные электроны. Электронам предоставлена возможность «освобождаться» и «блуждать» в пространстве. Соответственно для электронов в атоме всегда имеется некоторая — правда, весьма малая — вероятность того, что один из них находится на большом расстоянии от атома.

 
Электроны в атомах
 
Однако если электрон в атоме находится в стационар ном состоянии, то наиболее вероятно встретить его вблизи ядра. По существу оказывается, что большинству стационарных состояний электрона отвечает нечто подобное орбитальным траекториям, «размазанным» в силу неопределенности координаты. Можно представить себе, что электрон с молниеносной быстротой движется по орбите вокруг ядра, причем при каждом обороте он прочерчивает иную траекторию.
 
Если движение электрона происходит так быстро, что последовательность молниеносно проходимых траекторий сливается в «шнур», то «плотность» этого шнура в разных точках пространства пропорциональна промежуткам времени, в течение которых электрон находился в этих точках. Другими словами, изменение плотности такого шнура от точки к точке отражает изменение вероятности найти электрон в соответствующих точках — разумеется, если бы вы нашли какой-нибудь способ проследить за ними. Поскольку такого способа не существует, вы с успехом можете представить себе движение электрона в виде шнура, состоящего из его траекторий, или, еще лучше, в виде волны, квадрат амплитуды которой является мерой плотности этого шнура.
 
Итак, для описания электрона нам снова приходится описывать его волну. Точно так же как набор разрешенных волн описывал поведение частицы в замкнутой трубке, разрешенные для электрона волны описывают его поведение в атоме. Здесь вновь становится полезным считать электрон частицей вещества. Внутри замкнутой трубки на такую частицу не действовали никакие силы; вся энергия частицы проявлялась в форме кинетической энергии. Разрешенные длины волн определялись просто длиной трубки, и в этом случае разрешенные значения скорости (а, следовательно, и энергии) можно было вычислить по этим длинам волн.
 
 
В атоме дело обстоит не так просто, поскольку сила притяжения электрона к ядру зависит от расстояния между ними и изменяется во времени при движении электрона. С приближением к ядру скорость электрона возрастает, а при удалении уменьшается, таким образом, длина волны электрона изменяется во время его движения. Полная энергия электрона состоит из кинетической и потенциальной частей, причем соотношение между ними непрерывно меняется. Аналогичные взаимные переходы между кинетической и потенциальной энергиями происходят у маятника и гармонического осциллятора. В крайних точках полная энергия маятника становится целиком потенциальной, при прохождении положения равновесия — целиком кинетической, а в промежуточных точках маятник обладает обоими видами энергии в той или иной пропорции.

О НАУЧНОМ ПРОСТЫМИ СЛОВАМИ

НОВЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

Батат: сладкий корнеплод с большим потенциалом Батат, или сладкий картофель, является не только вкусным, но и чрезвычай...

В глубине веков, когда человечество еще не открыло секреты производства бумаги, одна из величайших цивилизаций древности...

Диабет – это серьезное хроническое заболевание, которое затрагивает миллионы людей по всему миру. На протяжении десятиле...

ПОПУЛЯРНЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

Красный волк или, как его еще называют горный волк, последний представитель рода Cuon. Вой волков этого семейства пробир...

БОЛЬШЕ НЕТ

ЕЩЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

Защитный железнодорожный вагон    В рамках этой темы следует упомянуть и «защитный железнодорожный вагон», з...

В конце 2011 года по результатам общемирового электронного голосования Национальному парку, расположенному в Южно-Африка...

БОЛЬШЕ НЕТ
Яндекс.Метрика