Распространение - электрон
Cтраница 2
Допустим, что в опыте с прохождением одиночных электронов сквозь две щели ( при отсутствии перегородки) между решеткой и экраном имеется устройство, позволяющее точно указать, через какую из двух щелей прошел каждый электрон. Как показывает опыт, в этом случае при любом типе устройства дифракционная картина, подобная рис. 2.11, исчезает и наблюдается распределение типа рис. 2.10. Иначе говоря, электрон, как и фотон в лекции 1, оказывается столь чувствительным материальным объектом, что всякое наблюдение за ним резко меняет его состояние. Два пути распространения электрона в результате наблюдения становятся независимыми. [16]
 |
Суммарная вероятность нахождения электронов в атомах Н, Li, В, Ne внутри сферического слоя радиусом г и орбитальные радиусы атомов соответствующих элементов ( указаны цифрами. [17] |
В то же время квантовая механика позволяет произвести расчет вероятности нахождения электрона внутри сферического слоя радиусом г, построить схематические кривые радиального распределения электронной плотности, получить фигуры с поверхностью, ограничивающей, например, 95 % плотности распределения электронов. Радиусы главных максимумов радиальной плотности электронов отдельных орбиталей атомов н ионов называются их орбитальными радиусами. Орбитальный радиус ни в коей мере не определяет границ распространения электронов рассматриваемой орбитали, а лишь максимум их электронной плотности. [18]
Это невозможно вывести из чего-либо нам уже известного. Это рождено в голове Шредингера, это выдумано им в битве за понимание экспериментальных наблюдений реального мира. Может быть, какой-то ключ к тому, почему так должно быть, вам дадут размышления по поводу нашего вывода уравнения (14.12), которое проистекло из рассмотрения распространения электрона в кристалле. [19]
Тем не менее косвенные аргументы в пользу наличия у электронов каких-то волновых свойств известны давно. Дело в том, что в классической физике невозможно было объяснить высокую электропроводность сверхчистых проводников при низких температурах. Как известно, электрическое сопротивление проводников объясняется рассеянием электронов на препятствиях. Его отсутствие в указанных условиях означает, что электроны почему-то не воспринимают как препятствия атомы, входящие в идеальную решетку кристалла. В то же время электромагнитная волна проходит сквозь кристалл без ослабления благодаря тому, что она испытывает дифракцию на решетке кристалла в целом вместо того, чтобы рассеиваться отдельными атомами. Наблюдаемое на опыте распространение электронов в кристаллах без рассеяния на отдельных атомах решетки служит указанием на то, что здесь также имеет место что-то вроде дифракции. [20]
С самого начала в этом томе делается попытка пролить свет на основные и самые общие черты квантовой механики. Первые главы обращаются к представлениям об амплитуде вероятности, интерференции амплитуд, абстрактному определению состояния и к наложению и разложению состояний, причем с самого начала используются обозначения Дирака. В каждом случае введение нового представления сопровождается подробным разбором некоторых частных примеров, чтобы эти физические идем приобрели как можно большую реальность. Затем следует зависимость состояний от времени, включая состояния с определенной энергией, и эти идеи немедленно применяются к изучению двухуровневых систем - систем, имеющих только два возможных значения энергии. Подробное изучение аммиачного мазера подготавливает почву для введения поглощения света и индуцированных переходов. Затем лекции продолжают рассмотрение более сложных систем, подводя к изучению распространения электронов в кристалле и к довольно полному изложению квантовомеханической теории момента количества движения. Наше введение в квантовую механику заканчивается обсуждением свойств шредингеровской волновой функции, ее дифференциального уравнения и решений для атома водорода. [21]
Страницы: 1 2