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.

Обнаружен «великий саргассовый пояс» в Атлантике

Загрязнение воды создает рекордных масштабов «цветение» воды, покрывающее Атлантический океан от берега до берега. Об этом сообщает Naked Science со ссылкой на журнал Science.

Связь между гамма-лучами и молнией

Ученые впервые нашли связь между двумя типами гамма-излучения в грозовых облаках. Исследование слабых вспышек гамма-излучения, которые теоретически могут предшествовать вспышкам молнии в определенных условиях.

Сахарные батареи

Сахарная батарея — энзимный биохимический топливный элемент, использующий раствор патоки в качестве топлива. Преимуществом такого типа биотоплива служит возможность обеспечения постоянной плотности энергии, выделяемой из компонентов.

Робот читающий мысли

Команда робототехников из США совершила прорыв в области неинвазивного управления — при помощи нового нейроинтерфейса они заставили механический манипулятор выполнять команды мозга с недостижимой до сих пор точностью.

Найден новый вид пластика

Переработка пластика — не такое лёгкое дело, как может показаться. Во многом из-за этого мы видим огромные горы пластика на улицах своих городов и на свалках. Понятно, что для решения проблемы с концом его «жизни» нужно думать и похоже решение найдено...

Новые рассекреченные факты о Чернобыле

6 июня в Киеве состоялась презентация сборника «Чернобыльское досье КГБ. Общественные настроения. ЧАЭС в поставарийный период» подготовленный архивом СБУ и Украинским институтом национальной памяти. Что мы узнали нового из свежих рассекреченных документов

Дети Гитлера

Гитлер. Он был известен своей жестокостью по отношению к другим национальностям отличных от фашисткой. Но журил ли он «своих» детей?

Пять вопросов о космосе

Сегодня Вы узнаете, стоит ли верить заголовкам типа: «Открыта планета, где идёт дождь из алмазов» или «Учёные обнаружили планету где есть жизнь». А так же узнаете, что будет, если в чёрную дыру отправить экшн-камеру...

20 фактов о человеке

человеческий организм имеет интересные процессы, которые даже в наше время ученые не могут обосновать.

Какие существа переживую любой апокалипсис?

Ученые, занимающиеся исследованием в области сценариев апокалипсиса, отмечают, что у людей не очень высокие шансы на выживание во время условного «конца света». Но на Земле есть не мало других существ, которые могут выжить практически в любых условиях...

Часы на десять тысяч лет

Часы, которые будут идти ближайшие 10 000 лет и открыты для всех желающих. Такой необычный проект анонсировал Джефф Безос, основатель Amazon, ещё в 2011 году. А недавно было объявлено, что сборка устройства наконец стартовала.

Названа причина сгибания рук во время бега

Друзья, вы никогда не задумывались, почему человек сгибает руки во время бега? Недавно учёные задались этим вопросом и пришли к выводу, что согнутые руки — это не просто «странная привычка», а нечто большее...

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

Уведомление о использовании файлов cookie

Сайт Qbik и наши партнеры используют файлы cookie. Что это значит?

Понятно