Лекции по Концепциям Современного Естествознания (КСЕ)

Каждому значению l соответствует орбиталь особой формы.

Орбитали с l = 0 называются s-орбиталями,

l =1 - р-орбиталями (3 типа, отличающихся магнитным квантовым числом m),

l = 2 - d-орбиталями (5 типов),

l = 3 - f-орбиталями (7 типов).

m – магнитное квантовое число. Показывает ориентацию электронного облака в атоме при взаимодействии магнитного поля электрона с внешним магнитным полем и магнитными полями соседних электронов. m определяет число орбиталей на данном подуровне l (от –l до +l).

n=1

l=0(s)

m=1

n=2

l=0(s), 1(p)

m=1,3

m=-1,0,1

n=3

l=0(s),1(p),2(d)

m=1,3,5

Три квантовых числа n, l и m определяют волновые свойства электрона (следует из решения уравнения Шредингера).

s – квантовое число, называемое спин.

Частица с целым спином.

Принцип Паули: В атоме не может быть электронов, у которых все квантовые числа равны. Это связано с тождественностью частиц. В атоме не может быть двух электронов в одинаковых энергетических состояниях.

Принцип дополнительности Бора (сформулирован в 1927-м году): Получение экспериментальной информации об одних физических величинах, описывающих частицу, неизбежно связано с потерей информации о других величинах, дополнительных к первой.

Eкин ® Епот

v®(x,y,z)

С точки зрения физика-экспериментатора это связано с влиянием макроприбора на микроскопический объект. С точки зрения квантовой механики определить одновременно основные свойства частицы и дополнительные к ним невозможно точно ни на каком приборе, так как частицы обладают корпускулярно-волновым дуализмом.

Принцип неопределенности Гейзенберга: увеличение точности определения положения частицы вызывает увеличение ошибки определения ее момента (энергии), если эти определения проводятся одновременно.

Принцип причинности (Связан с Лапласовским детерминизмом): Если мы знаем исходное условие (причину), то всегда можем определить следствие.

Квантовая механика основывается на теории вероятностей.

Ψ0®|Ψ|2 – Квадрат функции показывает наибольшую вероятность местоположения данной частицы.

Современная концепция атомного ядра.

В 1932 году была предложена протонно-нейтронная модель Иваненко-Гейзенберга.

Ядра с одинаковым зарядом и разной массой называются изотопами.

75% 25% природного хлора.

Ядра с одинаковыми массовыми числами, но разными зарядами называются изобарами.

ΔE=Δmc2

В ядро атома и его пространство входит около 350 частиц, которые известны на данный момент.

Øя≈10-15 м.

Все они – маленькие вращающиеся «волчки» и все имеют момент количества движения.

Элементарные частицы.

Кварк – «непонятный».

У каждой частицы есть античастица. Отличаются они зарядом или магнитным моментом.

В 1928-м году Поль Дирак предсказал античастицы.

β++e-↔2γ+Q

Если взят 1 грамм электронов и позитронов, то выход энергии будет соответствовать взрыву в 10 килотонн тротила.

Характеристики микрочастиц: масса, заряд, спин, время жизни.

Время жизни стабильной частицы - τ≥1020 лет. Tполураспада протона=1032 лет.

Протон, электрон и фотон являются среднеживущими – от минут до 10-18 секунды.

Свободный нейтрон – 10-15 минут.

Кроткоживущие – от 10-18 10-24 с (резонансы, или виртуальные частицы).

В настоящее время выделено 12 фундаментальных частиц и столько же античастиц, из которых состоит весь мир. Это 6 кварков и 6 лептонов( электрон, мюон, Тау-лептон, νe, νμ, ντ).

Модели ядра.

1. Оболочечная

2. Оптическая

3. Капельная

1. Ядро как оболочка атома. Нуклоны находятся по оболочкам атомного ядра. Принцип Паули для нуклонов – на одной орбите не может быть двух нуклонов с одним и тем же спином. Эта модель хорошо описывает ядра легких атомов.

Перейти на страницу: 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Немного больше об экологии

Стимулирование рационального природопользования
Современный мир не мыслим без заводов и фабрик, производящих продукцию, необходимую для жизни современного человека. Но при этом стало почти правилом наплевательское отношение к окружающей среде со стороны работников этих предприятий, которые пытаются обойти природ ...

Современная экология и ее проблемы
Одной из примет нашего времени становится осоз­нание необходимости перемен в сложившихся стерео­типах отношений человека и природы. Главная идея этих отношений проста: не ждать милостей от приро­ды, а подчинять ее интересам развития общества. Но оказалось, что прир ...