Иконка тегов Теги

Иконка подборок Темы

Дата публикации: 07.02.2018; Автор: Евгений; Категория: Новости науки и техники; Теги: Электрон, атом, физика;

Электроны не вращаются вокруг ядра атома

Аккуратные орбиты — это ядерная модель атома, предложенная английским ученым Эрнестом Резерфордом в 1911 году, где электроны вращаются подобно планетам, вокруг солнца. Но знаете ли вы, что физики уже давно доказали, что это невозможно и в реальности всё иначе? Хотя на самом деле тут всё сложнее, чем кажется. Давайте начнём разбираться по порядку...

Электроны не вращаются вокруг ядра атома

Аккуратные орбиты — это ядерная модель атома, предложенная английским ученым Эрнестом Резерфордом в 1911 году. После физики доказали, что она невозможна. По современным представлениям, электроны в атоме приближенно рассматривают как «размазанные» в пространстве. Они образуют вокруг ядра электронное облако.

Орбитали электроновДля электрона невозможно рассчитать траекторию, можно говорить только о шансах того, что он будет находиться в том или ином месте вокруг ядра. Поэтому говорят не об орбитах электрона, а об орбиталях. Так называют пространство вокруг ядра, где вероятность нахождения электрона превышает 95%.

В современных школах проходят и модель Резерфорда с орбитами, и современную модель с орбиталями. Правда, вторая, как более новая, помнится не всем. И на случай, если вы такового не помните — на картинке левее показана схема, как примерно можно себе это представить.

Говорят, что, изобретя эту модель, Резерфорд воскликнул: «Теперь я знаю, как выглядит атом!» Однако вскоре, вслед за воодушевлением, Резерфорд осознал и другое. Вращаясь вокруг ядра, электрон создает вокруг себя переменные электрическое и магнитное поля. Эти поля распространяются со скоростью света в виде электромагнитной волны. А такая волна несет с собой энергию! Получается, что, вращаясь вокруг ядра, электрон будет непрерывно терять энергию и в течение миллиардных долей секунды упадет на ядро.

Разрешить противоречие Резерфорд поручил своему сотруднику, молодому теоретику Нильсу Бору. Поработав два года, Бор нашел частичное решение. Он постулировал, что среди всевозможных орбит электрона существуют такие, на которых электрон может находиться в течение долгого времени не излучая. Электрон может переходить с одной стационарной орбиты на другую, при этом поглощая или излучая квант электромагнитного поля с энергией, равной разности энергий двух орбит. Пользуясь начальными принципами квантовой физики, которые уже были открыты к тому времени, Бор сумел вычислить параметры стационарных орбит и, соответственно, энергии квантов излучения, соответствующих переходам. Эти энергии к тому моменту были измерены с помощью методов спектроскопии, и теоретические предсказания Бора почти идеально совпали с результатами этих измерений!

Несмотря на этот триумфальный результат, теория Бора едва ли вносила ясность в вопрос физики атома, ведь она была полуэмпирической: постулируя наличие стационарных орбит, она никак не объясняла их физическую природу. Глубинное разъяснение вопроса потребовало еще не менее двух десятков лет, в течение которых была разработана квантовая механика как систематическая, цельная физическая теория.

Иконка загрузки

Понравилась публикация?

0

Поделитесь с друзьями


Популярные публикации сайта.

Технология искусственной еды

Совсем недавно был построен прогноз, что к 2050 году человечеству грозит голод. Но к счастью прогресс не стоит на месте. Примером спасительной технологии является изобретение финских ученых Центра исследований, которые научились выращивать еду в реакторе.

Доклад Freedom House 2018

Демократия и свобода слова в опасности: за минувшее 10-летие ситуация с демократическими институтами в большинстве стран мира ухудшилась. Об этом говорится в ежегодном докладе неправительственной организации Freedom House.

Над поверхностью Марса появилось облако

13 сентября орбитальная станция Mars Express сфотографировала необыкновенное облако поблизости от экватора Красной планеты. Эту узкую и длинную (1500 км) светлую полоску можно было разглядеть даже с Земли — с помощью телескопа, разумеется. Что это такое?

Последние предупреждения Стивена Хокинга

Посмертная книга астрофизика Стивена Хокинга несет явное предупреждение людям об опасности манипулирования ДНК. Свое мрачное предсказание ученый сделал в сборнике очерков и эссе в рамках подготовки книги «Краткие ответы на большие вопросы»

Адронный коллайдер может сжать Землю

Английский космолог Мартин Рис утверждает, что существует небольшая, но реальная возможность уничтожения планеты или даже Вселенной из-за экспериментов с ускорителями частиц, подобных тем, что проводят на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе.

Найдено утерянное письмо Галилея

Недавно историк Сальваторе Риккардо из Университета Бергамо прилетел в Лондон, чтобы найти в лондонских библиотеках заметки на полях работ Галилео Галилея, и случайно обнаружил письмо, написанное самим знаменитым ученым.

Зарядка дронов в воздухе

Соучредитель компании беспроводных технологий Global Transmission Energy (GET), Уильям Кальман рассказал, что его компания разработала технологию для зарядки дронов в полете с помощью создания электромагнитного энергетического облака.

Разработана «планетарная диета здоровья»

По мнению международной Комиссии EAT-Lancet только разработанная ими Планетарная диета здоровья сможет накормить голодающих, улучшить здоровье населения мира и защитить нашу планету от вредных парниковых выбросов, сохранив ее для будущих поколений.

Растения слышат жужжание пчел

Ученые Тель-Авивского университета опубликовали результаты исследований, которые показывают, что цветы растения Oenothera drummondii под действием звуковых сигналов, воспроизводящих жужжание пчелы, в течение трех минут выделяют более сладкий нектар.

Гусеница,имитирующая змею

В публикации рассказывается о забавном примере мимикрии, когда безобидная гусеница бабочки Hemeroplanes Triptolemus из семейства бражников, чтобы отпугнуть своих врагов и не попасть к птицам на обед, перевоплощается в грозную гремучую змею.

МАЗ-2000 «Перестройка»

Сколько мы уже на страницах сайта рассказывали о различных футуристических проектах в истории. Но с каждым разом оказывается, что это не только не всё, а ещё даже только начало. Пример того — МАЗ-2000 «Перестройка».

Как бороться с хамством?

Как бороться с хамством? На автобусной остановке, в соседнем магазине, в офисе, самолете, на родительском собрании и даже в очереди за билетами в театр — кажется, нам хамят повсюду. Хамство давно стало характерной чертой общества, но как с этим бороться?

Логотип

Мы в Соцсетях:

Мы в TelegramМы ВконтактеМы в ТвиттерМы на фейсбукМы в одноклассниках
Иконка загрузки
История СССР Новости науки и техники О технологиях О психологии Теории заговора Интернет фейки