Schrodinger modelis pret Bohr modeli


Atbilde 1:

Bohra modelis bija pirmais mēģinājums sniegt atomu struktūras modeli, kas centās izskaidrot atomu īso novērojumu trūkumu, uzliekot nosacījumu elektronu leņķiskā impulsa kvantitatīvajai noteikšanai. Attiecīgi elektronam ļāva pārvietoties tādās orbītās, kas tam piešķīra leņķisko impulsu ar zemākās iespējamās vērtības reizinājumiem Planka konstantes izteiksmē. Nosacījums par orbītām bija tiešas sekas izpratnei par diviem ķermeņiem pievilcības spēka ietekmē, kas pakļaujas apgrieztajam kvadrātveida likumam; kā dominēja 1900. gadu sākumā.

Lai gan Boha modelim bija lieli panākumi, iegūstot ūdeņraža atoma spektra vērtības, īpaši Ridberga konstantes atvasināšanā no citiem pamatparametriem, piemēram, protona, elektronu masām un uz tiem esošajām lādiņām, bija grūti paplašināt modeli ar citiem atomiem. - tad tā kļūst par daudzu ķermeņa problēmu, kurai nav analītiska risinājuma. Arī modelis nespēja pilnībā izskaidrot novēroto un izmērīto ietekmi uz emisijas spektriem, kad avoti tika novietoti magnētiskajos laukos (Zeeman efekts utt.). Tāpat modelis nevarēja izskaidrot elementu secību periodiskajā tabulā vai saišu veidošanos dažādos molekulas.

Šrodingers kustības vienādojumu pārstrādā nevis kā daļiņas, kas pakļautas pievilcīgam spēkam, bet gan kā vienādojumu viļņa izplatībai ar tā stāvokli, ko raksturo “viļņa funkcija”, ar īpašo parametru vērtībām, kas iegūtas, piemērojot atbilstošo operatoru (pozīcija / impulss / enerģija utt.). Šajā metodē Šrodingers attālinājās no dinamikas metodēm, kas izstrādātas, izmantojot tādus jēdzienus kā Hamiltona un 19. gadsimta vismazākās darbības princips, pie operatora metodes. Turklāt Šrodingera pieeja ņēma vērā arī neiespējamību vienlaicīgi atrast gan pozīciju, gan impulsu ar jebkādu precizitāti.

Ja jūs apmeklējat jebkuru grāmatu par kvantu mehāniku, jūs tiksit vadīts caur ūdeņraža atoma risinājumu. Šajā procesā jūs uzzināsit, kā elektronu atļautie enerģijas stāvokļi ir atkarīgi no četriem parametriem, kuriem var būt tikai noteiktas vērtības, ko sauc par kvantu skaitļiem n, l, m un s. N apzīmē galveno kvantu skaitli, un tam var būt tikai integrālās vērtības sākot no 1. L ir pieļaujamo leņķiskā impulsa vērtību mērs, un tam var būt vērtības no 0 līdz n-1, m sniedz līdzīgu informāciju par elektronu atļauto magnētisko momentu ar vērtībām no - l līdz + l, ar soli 1 un, visbeidzot, s, kas pārstāv iekšējais grieziens (elementāru daļiņu īpašība ar leņķiskā impulsa izmēriem un tāpēc to sauc par griezienu), kuras vērtība ir +1/2 vai -1/2.

Atļauto enerģijas vērtību secība, ņemot vērā dažādas n vērtības, deva lielisku skaidrojumu periodiskās tabulas elementu secībai un to novērotajai valencei. Tas arī pilnībā izskaidroja novērotos atomu spektrus. Gadu desmitos šī pieeja tika paplašināta, iekļaujot dažādus atomus un molekulas. Jāpatur prātā, ka lielākajā daļā gadījumu prognozēto parametru vērtību iegūšana nav vienkārša vienādojuma mainīgo pievienošana formulai un rezultāta izlocīšana pēc skaņas reizināšanas vai dalīšanas utt. Drīzāk ir jāizmanto skaitliskās novērtēšanas metodes. datorprogrammās, lai iegūtu atbildes. (Tāpat kā bieži citētā Feinmana diagramma ir īss veids, kā attēlot pamata mijiedarbību, kas jāņem vērā, un iegūt atbildi pēc atšķirīgu sēriju izslēgšanas ar “renormalizāciju”. Daudzas novatoriskas aprēķināšanas metodes ir atguvušas praktiķus Nobela).

Tātad būtībā Boha modelis bija mēģinājums piemērot klasisko pieeju ad hoc kvantu ierobežojumam, lai iegūtu novērotās ūdeņraža atomu spektrālo frekvenču vērtības, turpretī Šrodingers izmantoja pavisam citu pieeju kompleksa noteikšanā (ti, ar reāliem un iedomātiem komponentiem) ) viļņu funkcija, kas varētu būt izslēgta no viļņu vienādojuma noteiktas formas risināšanas, bet dodot tikai varbūtību atrast elektronu ar noteiktu enerģijas stāvokli noteiktā kosmosa reģionā un atsakoties no jebkādām izlikšanām par spēju definēt deterministisko attīstību laika posmā, kā tas tika darīts planētām Saules sistēmā.