አውርድ(ቀጥታ ማገናኛ) : fdvek3kn1979.djvu ያለፈው 1 .. 13 > .. >> ቀጣይ
ስለዚህ፣ አተሞች በዋነኛነት የተውጣጡ... ባዶነት እንደሆነ ወዲያውኑ ግልጽ ይሆናል። አልፎ አልፎ የሚፈጠሩ ግጭቶች በዚህ መንገድ ሊረዱት ይገባል፡ በአቶም ውስጥ አዎንታዊ ኃይል የተሞላ ኒውክሊየስ አለ ኤሌክትሮኖች ከኒውክሊየስ አጠገብ ይገኛሉ። እነሱ በጣም ቀላል ናቸው እና ስለዚህ በአልፋ ቅንጣት ላይ ከባድ እንቅፋት አይፈጥሩም. ኤሌክትሮኖች የአልፋ ቅንጣትን ያቀዘቅዛሉ፣ ነገር ግን እያንዳንዱ የኤሌክትሮን ግጭት ቅንጣቱን ከመንገድ ሊያፈናቅለው አይችልም።
ራዘርፎርድ በተመሳሳይ ኃይል በተሞላው የአቶሚክ አስኳል እና በአልፋ ቅንጣት መካከል ያለው የግንኙነት ኃይሎች የኮሎምብ ኃይሎች መሆናቸውን አምኗል። በመቀጠልም የአቶም ብዛት በኒውክሊየስ ላይ ያተኮረ እንደሆነ በማሰብ፣ የንጥረ ነገሮች መገለል እድላቸውን ያሰላል። የተወሰነ ማዕዘንእና በንድፈ ሃሳብ እና በሙከራ መካከል ብሩህ ስምምነት አግኝቷል.
የፊዚክስ ሊቃውንት ያወጡትን ሞዴሎች የሚፈትኑት በዚህ መንገድ ነው።
ሞዴሉ የሙከራውን ውጤት ይተነብያል? - አዎ. ,
ስለዚህ እውነታውን ያንፀባርቃል?
ደህና ፣ ለምን በጭካኔ? ሞዴሉ በርካታ ክስተቶችን ያብራራል, ይህም ማለት ጥሩ ነው. ማብራርያውም ለወደፊት...
የራዘርፎርድ ሙከራዎች ውጤቶች የሚከተለው መግለጫ ትክክለኛነት ላይ ምንም ጥርጣሬ አልፈጠረም-ኤሌክትሮኖች በተጽዕኖ ውስጥ የኮሎምብ ኃይሎችበኒውክሊየስ አቅራቢያ መንቀሳቀስ.
ከንድፈ ሃሳቡም የተወሰኑ ንድፈ ሐሳቦች ተከትለዋል። የቁጥር ግምቶችበኋላ የተረጋገጡት። ትንሹ መጠኖች አቶሚክ ኒውክሊየስበግምት ወደ 10"" 13 ሴ.ሜ ተለውጧል, የአቱም ልኬቶች ከ10-8 ሴ.ሜ ቅደም ተከተል ነበሩ. ^
የሙከራ ውጤቶቹን ከስሌቶች ጋር በማነፃፀር ፣የተጋጩ ኒውክሊየስ ክፍያዎችን መገመት ተችሏል። እነዚህ ግምገማዎች በትርጉም ውስጥ ትልቅ ሚና ተጫውተዋል፣ ካልሆነም ዋናውን ሚና ተጫውተዋል። ወቅታዊ ህግየንጥረ ነገሮች መዋቅር.
ስለዚህ, የአቶም ሞዴል ተሠርቷል. ግን ወዲያውኑ ይነሳል የሚቀጥለው ጥያቄ. ለምን ኤሌክትሮኖች (በአሉታዊ ቻርጅ የተደረገባቸው ቅንጣቶች) በኒውክሊየስ (አዎንታዊ ቻርጅ) ላይ አይወድቁም? አቶም ለምን የተረጋጋ ነው?
እዚህ ለመረዳት የማይቻል ነገር, አንባቢው ይናገራል. ከሁሉም በላይ ፕላኔቶች በፀሐይ ላይ አይወድቁም. ጥንካሬ የኤሌክትሪክ ምንጭእንደ የስበት ኃይል, የመሃል ኃይል እና ያቀርባል አደባባዩ ዑደትበኒውክሊየስ አቅራቢያ ያሉ ኤሌክትሮኖች.
እውነታው ግን በመካከላቸው ያለው ተመሳሳይነት ነው። የፕላኔቶች ስርዓትእና አቶም ብቻ ይሸከማል ላዩን ባህሪ. በኋላ እንደምናገኘው ከእይታ አንጻር አጠቃላይ ህጎች ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክአቶም መፈልፈል አለበት ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች. ይሁን እንጂ የኤሌክትሮማግኔቲክ ንድፈ ሐሳብን ላያውቁ ይችላሉ. ጉዳይ፣ ማለትም አቶሞች፣
ብርሃን እና ሙቀት የማመንጨት ችሎታ. እንደዚያ ከሆነ አቶም ሃይል ያጣል ማለትም ኤሌክትሮን በኒውክሊየስ ላይ መውደቅ አለበት ማለት ነው።
መውጫው ምንድን ነው? በጣም "ቀላል" ነው፡ ከእውነታው ጋር መስማማት እና እነዚህን እውነታዎች ወደ ተፈጥሮ ህግ ደረጃ ከፍ ማድረግ ያስፈልግዎታል. ይህ እርምጃ የተወሰደው በ1913 የዘመናችን ታላቁ የፊዚክስ ሊቅ ኒልስ ቦህር (1885-1962) ነው።
የኢነርጂ መመዘኛ
ልክ እንደ መጀመሪያዎቹ እርምጃዎች፣ ይህ እርምጃ በአንጻራዊነት ዓይን አፋር ነበር። እንገልፃለን። አዲስ ህግተፈጥሮ፣ የራዘርፎርድን አቶምን ማዳን ብቻ ሳይሆን፣ የትልልቅ አካላት መካኒኮች በትንሽ የጅምላ ቅንጣቶች ላይ የማይተገበሩ ናቸው ወደሚል መደምደሚያ እንድንደርስ አስገድዶናል።
ተፈጥሮ እንደ አንግል ሞመንተም እና ጉልበት ያሉ በርካታ የሜካኒካል መጠኖች ለማንኛውም የግንኙነት ቅንጣቶች ስርዓት ሊኖራቸው በማይችል መንገድ የተዋቀረ ነው። ተከታታይ ተከታታይእሴቶች. በተቃራኒው፣ አሁን እየተነጋገርን ያለው አቶም ወይም አቶሚክ ኒውክሊየስ፣ ስለ አወቃቀሩ በኋላ የምንነጋገረው፣ የራሱ የሆነ የኃይል ደረጃ ቅደም ተከተል አለው፣ የአንድ የተወሰነ ሥርዓት ባህሪይ አለው። ዝቅተኛው ደረጃ (ዜሮ) አለ። የስርዓቱ ኃይል ከዚህ እሴት ያነሰ ሊሆን አይችልም. በአተም ውስጥ, ይህ ማለት ኤሌክትሮን ከኒውክሊየስ በተወሰነ ዝቅተኛ ርቀት ላይ የሚገኝበት ሁኔታ አለ ማለት ነው.
የአቶም ሃይል ለውጥ በድንገት ብቻ ሊከሰት ይችላል። ዝላይው የተከሰተ ከሆነ “ወደ ላይ” ፣ ይህ ማለት አቶም ኃይልን ወሰደ ማለት ነው። ዝላይው “ታች” ከሆነ፣ አቶም ሃይል አወጣ።
የስርዓተ-ፆታ ልቀት እይታ ከእነዚህ ቦታዎች በሚያምር ሁኔታ እንዴት እንደሚፈታ በኋላ እንመለከታለን።
የተቀናጀው ህግ የኢነርጂ ኳንቲዜሽን ህግ ይባላል። ኢነርጂ የኳንተም ተፈጥሮ አለው ማለት እንችላለን። ~
በቁጥር ላይ ያለው ህግ ሙሉ በሙሉ መሆኑን ልብ ሊባል ይገባል አጠቃላይ ባህሪ. እሱ የሚመለከተው ለአቶሙ ብቻ ሳይሆን በቢሊዮን የሚቆጠሩ አቶሞችን ባካተተ ማንኛውም ነገር ላይ ነው። ግን ሲገናኙ ትላልቅ አካላት, ብዙ ጊዜ የኃይል መጠንን "አናስተውልም" አንችልም.
እውነታው ግን፣ በግምት፣ ቢሊየን ቢሊየን አተሞችን ላቀፈ ነገር፣ የሃይል ደረጃዎች ብዛት በቢሊየን እጥፍ ይጨምራል። የኃይል ደረጃዎች እርስ በእርሳቸው በጣም ቅርብ ስለሚሆኑ በተግባር ይዋሃዳሉ. ስለዚህ, ማስተዋልን አናስተውልም ሊሆኑ የሚችሉ እሴቶችጉልበት. ስለዚህ በመጀመሪያው መጽሃፍ ላይ የገለጽናቸው መካኒኮች መቼ አይለወጡም። እያወራን ያለነውስለ ትላልቅ አካላት.
በሁለተኛው መጽሃፍ ውስጥ ከአንድ አካል ወደ ሌላ የኃይል ሽግግር በስራ እና በሙቀት መልክ ሊከሰት እንደሚችል አውቀናል. አሁን በእነዚህ ሁለት የኃይል ማስተላለፊያ ዓይነቶች መካከል ያለውን ልዩነት ለማስረዳት አቅም ላይ ነን። በ ሜካኒካዊ ተጽዕኖ(ሲጨመቁ ይናገሩ) የኃይል ደረጃዎችየስርዓት ለውጥ. ይህ መፈናቀል በጣም ኢምንት ነው እና በጥቃቅን ሙከራዎች ብቻ የተገኘ ሲሆን ግፊቶቹ በቂ ከሆኑ ብቻ ነው። እንደ የሙቀት እርምጃ, ከዚያም ስርዓቱን ከተጨማሪ መለወጥን ያካትታል ዝቅተኛ ደረጃጉልበት ወደ ከፍተኛ (ማሞቂያ) ወይም ከከፍተኛ ወደ ዝቅተኛ (ማቀዝቀዝ).
በአቶሚክ ኒውክሊየስ ምህዋር ውስጥ ኤሌክትሮን በአቶም ውስጥ የሚይዘው ምንድን ነው?
በመጀመሪያ እይታ በተለይም ቀደም ሲል የገለጽኩትን የአቶም የካርቱን ሥሪት ከጉድለቶቹ ሁሉ ጋር ከተመለከቱት ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ዙሪያ የሚሽከረከሩት ፕላኔቶች በፀሐይ ዙሪያ ከሚዞሩበት ጋር ተመሳሳይ ናቸው። እና የእነዚህ ሂደቶች መርህ ተመሳሳይ ይመስላል. ነገር ግን አንድ መያዝ አለ.
ምስል 1
ፕላኔቶች በፀሐይ ዙሪያ እንዲዞሩ የሚያደርጋቸው ምንድን ነው? ውስጥ የኒውቶኒያን ስበት(የአንስታይን የበለጠ የተወሳሰበ ነው፣ እዚህ ግን አያስፈልገንም) ማንኛውም ጥንድ እቃዎች እርስ በርስ ይሳባሉ የስበት መስተጋብር, ከጅምላዎቻቸው ምርት ጋር ተመጣጣኝ. በተለይም, የፀሐይ ስበት ፕላኔቶችን ወደ እሱ ይጎትታል (በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ ኃይል. ማለትም, ርቀቱ በግማሽ ከተቀነሰ, ኃይሉ በአራት እጥፍ ይጨምራል). ፕላኔቶች ፀሐይን ይስባሉ, ነገር ግን በጣም ከባድ ስለሆነ ይህ በእንቅስቃሴው ላይ ምንም ተጽእኖ የለውም.
በእነሱ ላይ የሚሠሩ ሌሎች ኃይሎች በሌሉበት የነገሮች ቀጥታ መስመር የመንቀሳቀስ ዝንባሌ (inertia) በተቃራኒው ይሠራል። የስበት መስህብበዚህም ምክንያት ፕላኔቶች በፀሐይ ዙሪያ ይንቀሳቀሳሉ. ይህ በስእል 1 ላይ ሊታይ ይችላል, ይህም ክብ ምህዋር ያሳያል. ብዙውን ጊዜ እነዚህ ምህዋሮች ሞላላ ናቸው - ምንም እንኳን በፕላኔቶች ሁኔታ ክብ ናቸው ፣ ምክንያቱም እነሱ የተፈጠሩት በዚህ መንገድ ነው ። ስርዓተ - ጽሐይ. በፀሐይ ዙሪያ በሚዞሩ የተለያዩ ትናንሽ ድንጋዮች (አስትሮይድ) እና የበረዶ ግግር (ኮሜትሮች) ይህ ከአሁን በኋላ ጉዳዩ አይደለም።
በተመሳሳይ፣ ሁሉም በኤሌክትሪክ የሚሞሉ ጥንዶች እርስ በርሳቸው ይሳባሉ ወይም ይገፋሉ፣ በመካከላቸው ካለው ርቀት ካሬ ጋር በተገላቢጦሽ የሚመጣጠን ኃይል። ነገር ግን ሁልጊዜ ነገሮችን አንድ ላይ ከሚጎትተው የስበት ኃይል በተቃራኒ የኤሌትሪክ ሃይሎች ወይ መሳብ ወይም መቀልበስ ይችላሉ። ተመሳሳይ ፣ አወንታዊ ወይም አሉታዊ ክፍያዎች፣ ይገፋሉ። እና በአሉታዊነት የተሞላው ነገር በአዎንታዊ የተሞላ ነገርን ይስባል, እና በተቃራኒው. ስለዚህም “ተቃራኒዎች ይስባሉ” የሚለው የፍቅር ሐረግ።
ስለዚህ በአቶሙ መሃል ላይ ያለው አዎንታዊ ኃይል ያለው አቶሚክ ኒውክሊየስ ቀላል ክብደት ያላቸውን ኤሌክትሮኖችን ይስባል ልክ ፀሐይ ፕላኔቶችን እንደሚስብ ሁሉ ከአቶም ጀርባ ላይ የሚንቀሳቀሱ። ኤሌክትሮኖችም ኒውክሊየስን ይስባሉ, ነገር ግን የኒውክሊየስ ብዛት በጣም ትልቅ ከመሆኑ የተነሳ የእነሱ መስህብ በኒውክሊየስ ላይ ምንም ተጽእኖ የለውም. ኤሌክትሮኖችም እርስ በርሳቸው ይቃወማሉ, ይህም እርስ በርስ መቀራረብ ጊዜያቸውን ለማሳለፍ የማይፈልጉበት አንዱ ምክንያት ነው. አንድ ሰው በአቶም ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች ልክ ፕላኔቶች በፀሐይ ዙሪያ እንደሚንቀሳቀሱ በኒውክሊየስ ዙሪያ እንደሚዞሩ ሊያስብ ይችላል። እና በአንደኛው እይታ, ይህ በትክክል የሚሰሩት, በተለይም በካርቶን አቶም ውስጥ ነው.
ነገር ግን የተያዘው ይኸው ነው፡ በእውነቱ ድርብ ብልሃት ነው፣ እና እያንዳንዳቸው ሁለቱ ብልሃቶች የሌላው ተቃራኒ ውጤት ስላላቸው እርስበርስ እንዲሰረዙ ያደርጋቸዋል!
ድርብ መያዝ፡ አተሞች ከፕላኔታዊ ስርዓቶች እንዴት እንደሚለያዩ
ምስል 2
የመጀመሪያው መያዝ፡ ከፕላኔቶች በተለየ በኒውክሊየስ ዙሪያ የሚዞሩ ኤሌክትሮኖች ብርሃን ማመንጨት አለባቸው (በተለይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች፣ ለዚህም ብርሃን አንድ ምሳሌ ነው)። እናም ይህ ጨረራ ኤሌክትሮኖች እንዲዘገዩ እና ወደ ኒውክሊየስ በሚዞሩበት ሽክርክሪት ውስጥ እንዲወድቁ ሊያደርግ ይገባል. በመርህ ደረጃ, በአንስታይን ጽንሰ-ሀሳብ ውስጥ ተመሳሳይ ውጤት አለ - ፕላኔቶች ሊለቁ ይችላሉ የስበት ሞገዶች. ግን እጅግ በጣም ትንሽ ነው. ከኤሌክትሮኖች ጋር በተለየ መልኩ. በአተም ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች በሰከንድ ትንሽ ክፍልፋይ ውስጥ በኒውክሊየስ ላይ በፍጥነት መውደቅ አለባቸው!
እና ለኳንተም ሜካኒክስ ካልሆነ ያደርጉ ነበር። ሊከሰት የሚችል አደጋ በምስል ውስጥ ተገልጿል. 2.
ሁለተኛው መያዝ: ግን ዓለማችን በኳንተም ሜካኒክስ መርሆዎች መሰረት ይሰራል! እና የራሱ አስገራሚ እና ተቃራኒ የሆነ እርግጠኛ ያለመሆን መርህ አለው። ኤሌክትሮኖች ልክ እንደ ቅንጣቶች ሞገዶች መሆናቸውን የሚገልጽ ይህ መርህ የራሱ ጽሑፍ ይገባዋል። ግን ለዛሬው መጣጥፍ ስለ እሱ ማወቅ ያለብን ነገር ይኸውና ። አጠቃላይ ውጤትይህ መርህ የአንድን ነገር ሁሉንም ባህሪያት በአንድ ጊዜ ማወቅ የማይቻል ነው. ከመካከላቸው አንዱን መለካት ሌሎቹን እርግጠኛ እንዳይሆኑ የሚያደርግባቸው የባህሪ ስብስቦች አሉ። አንደኛው ጉዳይ እንደ ኤሌክትሮኖች ያሉ ቅንጣቶች መገኛ እና ፍጥነት ናቸው. ኤሌክትሮን የት እንዳለ በትክክል ካወቁ ወዴት እንደሚሄድ አታውቁም, እና በተቃራኒው. ስምምነት ላይ መድረስ እና የት እንዳለ በትክክል ማወቅ እና የት እንደሚሄድ በትክክል ማወቅ ይቻላል. በአተም ውስጥ ሁሉም ነገር የሚሠራው በዚህ መንገድ ነው።
ኤሌክትሮን በኒውክሊየስ ላይ በመጠምዘዝ ላይ ቢወድቅ፣ እንደ ምስል. 2. ሲወድቅ, ቦታውን በበለጠ እና በትክክል እናውቀዋለን. ከዚያም እርግጠኛ አለመሆን መርህ ፍጥነቱ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ እንደሚሄድ ይነግረናል. ነገር ግን ኤሌክትሮን በኒውክሊየስ ላይ ካቆመ ፍጥነቱ ያልተወሰነ አይሆንም! ለዚህ ነው ማቆም ያልቻለው። በድንገት ጠመዝማዛ ውስጥ ለመውደቅ ቢሞክር በፍጥነት እና በፍጥነት መሄድ ይኖርበታል በዘፈቀደ. እና ይህ የፍጥነት መጨመር ኤሌክትሮኑን ከኒውክሊየስ ያርቃል!
ስለዚህ የቁልቁለት አዙሪት አዝማሚያ ወደ ላይ ባለው አዝማሚያ ይቃወማል። ፈጣን እንቅስቃሴእርግጠኛ ባልሆነ መርህ መሰረት. ሚዛኑ የሚገኘው ኤሌክትሮን ከኒውክሊየስ በተመረጠው ርቀት ላይ በሚገኝበት ጊዜ ነው, እና ይህ ርቀት የአተሞችን መጠን ይወስናል!
ምስል 3
ኤሌክትሮን መጀመሪያ ከኒውክሊየስ በጣም ርቆ ከሆነ በስእል እንደሚታየው በመጠምዘዝ ወደ እሱ ይንቀሳቀሳል። 2, እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶችን ያመነጫሉ. ነገር ግን በዚህ ምክንያት ከኒውክሊየስ ያለው ርቀት ትንሽ ይሆናል እርግጠኛ ያለመሆን መርህ ተጨማሪ አካሄድን ለመከልከል። በዚህ ደረጃ ፣ በጨረር እና በጥርጣሬ መካከል ሚዛን ሲገኝ ፣ ኤሌክትሮኖል በኒውክሊየስ ዙሪያ የተረጋጋ “ምህዋር” ያደራጃል (ይበልጥ በትክክል ፣ ምህዋር - ይህ ቃል የተመረጠው ከፕላኔቶች በተቃራኒ ኤሌክትሮን ፣ በኳንተም ምክንያት መሆኑን ለማጉላት ነው ። መካኒኮች፣ እንደ ፕላኔቶች ያሉ ምህዋሮች የሉትም)። የምህዋር ራዲየስ የአተም ራዲየስ (ምስል 3) ይወስናል.
ሌላው ባህሪ - የፌርሚኖች ንብረት የሆኑት ኤሌክትሮኖች - ኤሌክትሮኖች ወደ አንድ ራዲየስ እንዳይወርዱ ያስገድዳቸዋል, ነገር ግን በተለያየ ራዲየስ ምህዋር ውስጥ እንዲሰለፉ ያስገድዳቸዋል.
አተሞች ምን ያህል ትልቅ ናቸው? እርግጠኛ ባልሆነ መርህ ላይ የተመሰረተ ግምት
እንደ እውነቱ ከሆነ፣ ስሌትን ብቻ በመጠቀም የአንድን አቶም መጠን በግምት መገመት እንችላለን ኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነቶች፣ የኤሌክትሮኖች ብዛት እና እርግጠኛ አለመሆን መርህ። ለቀላልነት ፣ ለሃይድሮጂን አቶም ስሌት እንሰራለን ፣ እዚያም ኒውክሊየስ አንድ ፕሮቶን ያቀፈ ፣ አንድ ኤሌክትሮን የሚንቀሳቀስበት።
እርግጠኛ ያልሆነ መርህ እንዲህ ይላል:
$$ ማሳያ$$m_e (Δ v) (Δ x) ≥ ℏ$$ማሳያ$$
የት ነው የፕላንክ ቋሚ h በ2 π ተከፍሏል። እሱ (Δ v) (Δ x) በጣም ትንሽ ሊሆን እንደማይችል መናገሩን ልብ ይበሉ, ይህም ማለት ሁለቱም ፍቺዎች በጣም ትንሽ ሊሆኑ አይችሉም, ምንም እንኳን ከመካከላቸው አንዱ በጣም ትልቅ ከሆነ በጣም ትንሽ ሊሆን ይችላል.
አቶም ወደ ተመራጭ የመሬት ሁኔታ ሲገባ፣ ≥ ምልክቱ ወደ ~ ምልክት እንደሚቀየር መጠበቅ እንችላለን፣ ሀ ~ ለ ማለት ደግሞ "ሀ እና ለ በትክክል እኩል አይደሉም፣ ነገር ግን በጣም የተለዩ አይደሉም" ማለት ነው። ይህ ለደረጃ አሰጣጦች በጣም ጠቃሚ ምልክት ነው!
በመሬት ሁኔታ ውስጥ ላለው የሃይድሮጂን አቶም ፣ የቦታው አለመረጋጋት Δx ከአቶም ራዲየስ R በግምት እኩል ይሆናል ፣ እና የፍጥነት አለመረጋጋት Δv በአተሙ ዙሪያ ካለው የኤሌክትሮን ፍጥነት V ጋር በግምት እኩል ይሆናል።
R እና V እንዴት ማግኘት ይቻላል? በእነሱ እና አተሙን አንድ ላይ በሚይዘው ኃይል መካከል ግንኙነት አለ. ኳንተም ባልሆነ ፊዚክስ የጅምላ m ነገር፣ በክብ የራዲየስ r ምህዋር ውስጥ የሚገኝ እና በፍጥነት v ዙሪያውን በማዕከላዊ ነገር በኃይል ኤፍ የሚስበው ፣ እኩልታውን ያረካል።
ይህ በቀጥታ በአተም ውስጥ ላለ ኤሌክትሮን ተፈጻሚ አይሆንም፣ ግን በግምት ይሰራል። በአቶም ውስጥ የሚሠራው ኃይል ነው። የኤሌክትሪክ ኃይል, በዚህም ፕሮቶን ቻርጅ +1 ያለው ኤሌክትሮን ከቻርጅ -1 ጋር ይስባል፣ በዚህም ምክንያት እኩልታው ቅጹን ይወስዳል።
k የኩሎምብ ቋሚ፣ e የኃይል መሙያ አሃድ፣ ሐ የብርሃን ፍጥነት፣ ℏ የፕላንክ ቋሚ ሸ በ 2 π ይከፈላል እና α የገለፅነው ቋሚ ነው። ጥሩ መዋቅር, እኩል ይሆናል . ለኤፍ ሁለቱን ቀዳሚ እኩልታዎች እናጣምራቸዋለን፣ እና የተገመተው ግንኙነት እንደሚከተለው ነው።
አሁን ይህንን ወደ አቶም እንተገብረው፣ የትም v → V፣ r → R እና m → m e። የላይኛውን እኩልታ በ . ይህ ይሰጣል:
በመጨረሻው ደረጃ እርግጠኛ ያለመሆን ግንኙነታችንን ለአቶም ተጠቅመንበታል። አሁን የአቶም R ራዲየስን ማስላት እንችላለን-
እና ከሞላ ጎደል ትክክለኛ ሆኖ ይወጣል! እንደዚህ ቀላል ግምቶችትክክለኛ መልሶችን አይሰጡዎትም ፣ ግን በጣም ጥሩ ግምት ይሰጣሉ!
ምን ያህል ጥሩ አንባቢዎች አሉ! የተፈጥሮ ታሪክ መምህራንን ይወዳሉ እና ያከብራሉ, ነገር ግን የቦህር አቶሚክ ሞዴል ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ላይ እንደማይወድቁ እንዴት እንደሚያብራራ ያውቃሉ.
ወይስ እየወደቁ ነው?
"ለምን ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ ላይ አይወድቁም" የሚለው ጥያቄ የምንናገረው ስለ አንድ ኤሌክትሮን አቶም ብቻ የመሆኑን እውነታ አይጠቅስም። የቦህር አቶሚክ ሞዴል (እና አሮጌው የኳንተም ሜካኒክስ በአጠቃላይ) ስለ ብዙ ኤሌክትሮን አተሞች እና ሞለኪውሎች መረጋጋት ምንም አይናገርም። "ውድቀቱ" በአንድ ኤሌክትሮን አቶም ውስጥ አለመከሰቱ ለሌሎች ስርዓቶች ተመሳሳይ ዋስትና አይሰጥም. የድሮ ባለሙያዎች ከሆኑ የኳንተም ቲዎሪእና የተፈጥሮ ታሪክ አስተማሪዎች ለመርዳት ወስነዋል፣ከዚያም ምክንያታችሁን እስከ መጨረሻው አድርሱ። ለምሳሌ, እኔ ማስረጃ እፈልጋለሁ አጠቃላይ አቀማመጥየማይታወቅ.
ፒ.ኤስ. የቦህር ሞዴል የቀላል ዲያቶሚክ ሞለኪውሎችን ነጠላ እና ባለሶስትዮሽ ሁኔታዎችን በትክክል ሊገልጽ ይችላል። ይህንን ያገኘነው ግን በ2005 ብቻ ነው፣ ግን ከመቼውም ጊዜ በተሻለ ዘግይቷል። ግንባታው በጣም የፊት ለፊት ነው;
ከመጀመሪያው የጂኤል ቲዎሪ ትንሽ የባሰ ይሰራል የኬሚካል ትስስር. በግንባታ ኤሌክትሮኖች በኒውክሊየስ (ሁሬይ!) ላይ እንደማይወድቁ ዋስትና ተሰጥቷቸዋል፣ ነገር ግን ሞዴሉ ራሱ አድያባቲክ ኢንቫሪየንቶችን ከመለካት የራቀ ነው። ለH2+ ion ተመሳሳይ ነገር ሲደረግ አየሁ፣ ግን ይበልጥ በተራቀቀ ስሪት። ሀሳቡ ውህደቶቹን እራሳቸው ሳይሆን ድምርቸውን ለመለካት ነበር፡-
ሽሮዲንገር የእሱን እኩልታ ባያመጣ ኖሮ ለሃያ እና ለሰላሳ ዓመታት ያህል ይህን ያደርጉ ነበር። ይህንን ትንሽ ነገር ከአሮጌው ጋር እንዴት እንደሚሠሩ ይወቁ የኳንተም ሜካኒክስ- ቀላል አይደለም. ፒርሰን - ብርሃን ሰጪ የኳንተም ኬሚስትሪ፣ አባል ብሔራዊ አካዳሚ, Herschbach - በተጨማሪ የኖቤል ተሸላሚ. ከፊትህ ብዙ ብዙ አለ። አስቸጋሪ ተግባር. ቦህር ያልተሳካለትን መስራት አለብን አጠቃላይ ጽንሰ-ሐሳብባለብዙ ኤሌክትሮኒክ ስርዓቶች. ከዚህ በኋላ, የቀረው ሁሉ ማረጋገጥ ነው አጠቃላይ ጉዳይየሁሉም መረጋጋት ኤሌክትሮን ምህዋር.
መልካም ምኞት.
ፒ.ፒ.ኤስ. በርዕሱ ላይ ለመወያየት ፍላጎት ስለሌለኝ የብዙ-ቅንጣት ኩሎም ስርዓቶች መረጋጋት በ (አዲሱ) የኳንተም ሜካኒክስበሃሚልቶኒያ ራስ-አጎራባች, በጨረቃ ደረጃዎች, ወዘተ ተብራርቷል, ተንታኞች እንዲያነቡ ይመከራሉ.
በነገራችን ላይ የሄይሰንበርግ እርግጠኛ አለመሆን መርህ ለምን የአቶምን መረጋጋት አይገልጽም (በጎግል የኢንተርኔት ክሬም እንደሚለው) በዚህ መጣጥፍ ገጽ 554-555 ክፍል 1 ላይ ተጽፏል።
የኒውክሊየስ አወንታዊ ክፍያ እና የኤሌክትሮን አሉታዊ ክፍያ በተመጣጣኝ ሁኔታ ውስጥ ናቸው, ለዚህም ነው ኤሌክትሮን በኒውክሊየስ ላይ አይወድቅም እና ከእሱ አይርቅም. እና ግን, በተወሰኑ ሁኔታዎች, ይህ ሚዛን መታወክ አለበት, ማለትም ኤሌክትሮኖል አለበት በጥሬውበኒውክሊየስ ላይ መውደቅ ፣ ይህም የአተም ድንገተኛ ሞት ያስከትላል። ነገር ግን ፕላኔቶች, ኮከቦች እና ሰዎች አሁንም መኖራቸውን በመጥቀስ, ይህ የሚከሰተው በጣም በተለዩ ሁኔታዎች ውስጥ ብቻ እንደሆነ ግልጽ ነው. ይህ ሁኔታ የሚከሰተው የኒውክሊየስ ክፍያ (ማለትም በውስጡ ያሉት የፕሮቶኖች ብዛት) ከ 137 በላይ ከሆነ (የቅርብ ጊዜ ስሌቶች ይህንን አሃዝ ወደ 170 ከፍ አድርገውታል) እና ከዚያ በንድፈ-ሀሳብ ኤሌክትሮን በኒውክሊየስ ላይ ብቻ መውደቅ የለበትም ፣ ግን እዚያ ማመንጨት አለበት። ተጓዳኝዎቹ ከፀረ-ዓለም - ፖዚትሮንስ ፣ ከዚያ በኋላ ወደ አከባቢው ጠፈር ይርቃሉ እና ሁሉንም አይነት ነገሮችን ያደርጋሉ።
በግራፊን ላይ አምስት የካልሲየም ዲመሮችን የያዘ አርቲፊሻል አቶሚክ አስኳል፣ በኤሌክትሮን ደመና ውስጥ በመውደቅ ወሰን ላይ (እዚህ እና በታች፣ የM. Crommie ምሳሌ)።
ከጸሐፊዎቹ አንዱ የሆነው ሊዮኒድ ሌቪቶቭ ከ (ዩኤስኤ) “እንዲህ ያሉት አቶሞች እንደተጠበቀው ይወድቃሉ፣ ኤሌክትሮን ከቫክዩም ውስጥ “ይወስዳሉ”፣ ወደ ኒውክሊየስ በመሳብ እና ከመጠን በላይ ክፍያ ያገኛሉ። አዲስ ስራለዚህ ርዕስ የተሰጠ.
በጣም ጥሩ ግምት ይመስላል - በጠንካራ መልኩ የማይካድ ነው-ከ 118 በላይ የሆኑ የአተሞችን አስኳል በተፈጥሮ ውስጥ ማግኘት ወይም በሰው ሰራሽ መንገድ መፍጠር አልቻልንም ። ለብዙ አመታት የፊዚክስ ሊቃውንት ምሽጉን በረሃብ ካልሆነ ከዚያም በተንኮል ለመውሰድ ተስፋ አድርገዋል። እንደነዚህ ያሉ ከባድ ንጥረ ነገሮች ሊገኙ ስለማይችሉ ሁለት ኒውክሊየስ (ለምሳሌ ዩራኒየም ከ ጋር በመጋጨት ተመሳሳይ ውጤት ለማግኘት እየሞከሩ ነው). የአቶሚክ ቁጥር 92) በንጥል አዘጋጆች ላይ. ሚስተር ሌቪቶቭ ስለ ሁኔታው "እንዲህ ያሉ ሙከራዎች ለብዙ አሥርተ ዓመታት ተካሂደዋል" ብለዋል. ግን በእርግጥ የአቶሚክ ውድቀት ምንም ግልጽ ማስረጃ አልነበረም።
ስለዚህ, በጥያቄ ውስጥ ያለው ሥራ ደራሲዎች እንዲህ ዓይነቱን ውድቀት ለማስመሰል አዲስ ዘዴን በመጠቀም ሐሳብ አቅርበዋል. በግራፊን ውስጥ - የካርቦን አቶሞች ሞናቶሚክ-ወፍራም ጥልፍልፍ - ኤሌክትሮኖች ፣ በዚህ ቁሳቁስ ያልተለመደ ቶፖሎጂ ምክንያት ፣ ምንም እንኳን በእውነቱ እነሱ ብዛት ቢኖራቸውም ፣ ልክ እንደ ጅምላ ቅንጣቶች ያሳያሉ። ነገር ግን፣ ከትክክለኛው ጅምላ-አልባ ቅንጣቶች በጣም ባነሰ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ። ይህ ማለት በመደበኛነት ከአቶሞች ውድቀት ጋር ተመሳሳይነት ያላቸው የኤሌክትሮኖች ተሳትፎ በተመሳሳይ መጠን አነስተኛ የኒውክሌር ክፍያ ሊፈጠር ይችላል ማለት ነው ።
የፊዚክስ ሊቃውንት ጥንዶች የካልሲየም አተሞች (ዲመርስ) በግራፍነን ምትክ ለአቶሚክ ኒዩክሊየይ ይጠቀሙ ነበር። እንደ መቃኛ ማኒፑሌተር መጠቀም ዋሻ ማይክሮስኮፕከአቶሚክ አስኳሎች ውድቀት ጋር ሙሉ ለሙሉ ተመሳሳይ የሆነ ክስተት ግልጽ ማስረጃ አግኝተዋል።
በመደበኛ ኒውክሊየስ (እንደ አንተ እና እኔ የተፈጠርን) እና እጅግ በጣም አንጻራዊ ኤሌክትሮኖች በማይረጋጋ እጅግ በጣም ወሳኝ ኒውክሊየስ ዙሪያ ያለ መደበኛ ኤሌክትሮኖች።
አንድ ጊዜ ሶስት ዲመሮች እርስ በርስ ሲቀራረቡ፣ በዙሪያው ያለው የኤሌክትሮን መስክ ከአስር አመታት በፊት ለአቶሚክ ውድቀት ከተገመተው ጋር በትክክል የሚዛመድ ልዩ ድምጾችን አሳይቷል። የተስተዋሉት ሬዞናንስ ለአራት እና አምስት ዲመሮች አርቲፊሻል "አቶሚክ ኒውክሊየስ" ተጠብቀዋል.
ምንም እንኳን የሙከራው ሀሳብ ስለ አቶሞች ውድቀት ለረጅም ጊዜ የቆዩ የኳንተም ሜካኒካል ትንበያዎችን ማረጋገጥ ቢሆንም አፕሊኬሽኑ በተወሰነ ደረጃ ተግባራዊ ሊሆን ይችላል። በመጀመሪያ ፣ እንደ ተለወጠ ፣ አሁን ለኤሌክትሮኒክስ እንደ ቁስ አካል በንቃት እየተስፋፋ የሚገኘውን የግራፊን ባህሪዎችን ብዙ ማጥናት ይቻላል። በሁለተኛ ደረጃ ፣ በ graphene ላይ ያሉ አርቲፊሻል “አተሞች” ትብነት እንደ ኬሚካሎች እና ባዮማርከር ያሉ አወቃቀሮችን ለመጠቀም ተስፋ እንድናደርግ ያስችለናል።