Mô hình nguyên tử của Đặc điểm Schrödinger, Định đề



các Mô hình nguyên tử của Schrödinger Nó được phát triển bởi Erwin Schrödinger vào năm 1926. Đề xuất này được gọi là mô hình cơ học lượng tử của nguyên tử và mô tả hành vi sóng của electron..

Đối với điều này, nhà vật lý người Áo xuất sắc dựa trên giả thuyết của Broglie, người đã tuyên bố rằng mỗi hạt chuyển động được liên kết với một sóng và có thể hành xử như vậy.

Schrödinger cho rằng chuyển động của các electron trong nguyên tử tương ứng với lưỡng tính sóng hạt và do đó, các electron có thể được huy động xung quanh hạt nhân dưới dạng sóng đứng.

Schrödinger, người được trao giải thưởng Nobel năm 1933 vì những đóng góp của ông cho lý thuyết nguyên tử, đã phát triển phương trình đồng âm để tính xác suất để một electron ở vị trí cụ thể.

Chỉ số

  • 1 Đặc điểm của mô hình nguyên tử Schrödinger
  • 2 thí nghiệm
    • 2.1 Thí nghiệm của Young: trình diễn đầu tiên về lưỡng tính sóng hạt
    • 2.2 Phương trình Schrödinger
  • 3 định đề
  • 4 bài viết quan tâm
  • 5 tài liệu tham khảo

Đặc điểm của mô hình nguyên tử Schrödinger

-Mô tả sự chuyển động của các electron như sóng đứng.

-Các electron di chuyển liên tục, nghĩa là chúng không có vị trí cố định hoặc xác định trong nguyên tử.

-Mô hình này không dự đoán vị trí của electron, cũng không mô tả lộ trình mà nó tạo ra trong nguyên tử. Nó chỉ thiết lập một vùng xác suất để xác định vị trí của electron.

-Những khu vực xác suất này được gọi là quỹ đạo nguyên tử. Các quỹ đạo mô tả một chuyển động dịch xung quanh hạt nhân của nguyên tử.

-Các quỹ đạo nguyên tử này có các mức năng lượng và cấp độ phụ khác nhau và có thể được xác định giữa các đám mây điện tử.

-Mô hình không dự tính tính ổn định của hạt nhân, chỉ đề cập đến việc giải thích cơ học lượng tử liên quan đến sự chuyển động của các electron trong nguyên tử.

Thí nghiệm

Mô hình nguyên tử Schrödinger dựa trên giả thuyết Broglie và trên các mô hình nguyên tử trước đó của Bohr và Sommerfeld.

Đối với điều này, Schrödinger đã dựa vào thí nghiệm của Young, và dựa trên những quan sát của riêng anh ta, đã phát triển biểu thức toán học mang tên anh ta.

Theo các nền tảng khoa học của mô hình nguyên tử này:

Thí nghiệm của Young: trình diễn đầu tiên về lưỡng tính sóng hạt

Giả thuyết của Broglie về bản chất không xác định và cơ thể của vật chất có thể được chứng minh bằng Thí nghiệm trẻ, còn được gọi là thí nghiệm hai khe..

Nhà khoa học người Anh Thomas Young đã đặt nền móng cho mô hình nguyên tử của Schrödinger khi vào năm 1801, ông đã thực hiện thí nghiệm để xác minh bản chất sóng của ánh sáng.

Trong quá trình thử nghiệm của mình, Young đã phân chia sự phát xạ của một chùm ánh sáng đi qua một lỗ nhỏ thông qua một buồng quan sát. Sự phân chia này đạt được thông qua việc sử dụng thẻ 0,2 mm, nằm song song với chùm tia.

Thiết kế của thí nghiệm đã được thực hiện sao cho chùm ánh sáng rộng hơn thẻ, do đó, khi đặt thẻ theo chiều ngang, chùm tia được chia thành hai phần gần bằng nhau. Đầu ra của chùm sáng được chiếu bởi một tấm gương.

Cả hai tia sáng chiếu vào một bức tường trong một căn phòng tối. Ở đó mô hình giao thoa giữa cả hai sóng là hiển nhiên, với điều đó đã chứng minh rằng ánh sáng có thể hành xử giống như một hạt như sóng.

Một thế kỷ sau, Albert Einsten củng cố ý tưởng thông qua các nguyên tắc của cơ học lượng tử.

Phương trình Schrödinger

Schrödinger đã phát triển hai mô hình toán học, phân biệt những gì xảy ra tùy thuộc vào trạng thái lượng tử thay đổi theo thời gian hay không.

Đối với phân tích nguyên tử, Schrödinger đã xuất bản vào cuối năm 1926, phương trình Schrödinger không phụ thuộc vào thời gian, dựa trên các hàm sóng hoạt động như sóng đứng.

Điều này ngụ ý rằng sóng không di chuyển, các nút của nó, nghĩa là các điểm cân bằng của nó, đóng vai trò là trục cho phần còn lại của cấu trúc di chuyển xung quanh chúng, mô tả một tần số và biên độ nhất định.

Schrödinger đã định nghĩa các sóng mô tả các electron là trạng thái đứng yên hoặc quỹ đạo và lần lượt được liên kết với các mức năng lượng khác nhau.

Phương trình Schrödinger độc lập với thời gian như sau:

Ở đâu:

E: hằng số tỷ lệ.

Ψ: hàm sóng của hệ lượng tử.

Η: Nhà điều hành Hamilton.

Phương trình Schrödinger độc lập với thời gian được sử dụng khi có thể quan sát đại diện cho tổng năng lượng của hệ thống, được gọi là toán tử Hamilton, không phụ thuộc vào thời gian. Tuy nhiên, chức năng mô tả tổng chuyển động sóng sẽ luôn phụ thuộc vào thời gian.

Phương trình Schrödinger chỉ ra rằng nếu chúng ta có hàm sóng và toán tử Hamilton tác dụng lên nó, hằng số tỷ lệ E biểu thị tổng năng lượng của hệ lượng tử ở một trong các trạng thái đứng yên của nó.

Áp dụng cho mô hình nguyên tử của Schrödinger, nếu electron di chuyển trong một không gian xác định sẽ có các giá trị năng lượng riêng biệt và nếu electron di chuyển tự do trong không gian, sẽ có các khoảng năng lượng liên tục.

Từ quan điểm toán học, có một số giải pháp cho phương trình Schrödinger, mỗi giải pháp hàm ý một giá trị khác nhau cho hằng số tỷ lệ E.

Theo nguyên lý bất định Heisenberg, không thể ước tính vị trí hoặc năng lượng của một điện tử. Do đó, các nhà khoa học nhận ra rằng ước tính vị trí của electron trong nguyên tử là không chính xác.

Định đề

Các định đề của mô hình nguyên tử của Schrödinger như sau:

-Các electron hoạt động giống như sóng đứng được phân bố trong không gian theo hàm sóng.

-Các electron di chuyển bên trong nguyên tử trong việc mô tả quỹ đạo. Đây là những lĩnh vực mà xác suất tìm thấy một điện tử cao hơn đáng kể. Xác suất tham chiếu tỷ lệ với bình phương của hàm sóng2.

Cấu hình điện tử của mô hình nguyên tử Schrödinguler giải thích các tính chất định kỳ của các nguyên tử và liên kết hình thành.

Tuy nhiên, mô hình nguyên tử Schrödinger không dự tính sự quay tròn của các electron, và cũng không xem xét các biến đổi của hành vi electron nhanh do các hiệu ứng tương đối tính.

Bài viết quan tâm

Mô hình nguyên tử của Broglie.

Mô hình nguyên tử của Chadwick.

Mô hình nguyên tử của Heisenberg.

Mô hình nguyên tử của Perrin.

Mô hình nguyên tử của Thomson.

Mô hình nguyên tử của Dalton.

Mô hình nguyên tử của Dirac Jordan.

Mô hình nguyên tử của Democritus.

Mô hình nguyên tử của Bohr.

Tài liệu tham khảo

  1. Mô hình nguyên tử của Schrodinger (2015). Phục hồi từ: quimicas.net
  2. Mô hình cơ học lượng tử của nguyên tử Được phục hồi từ: en.khanacademy.org
  3. Phương trình sóng Schrödinger (s.f.). Đại học Jaime I. Castellón, Tây Ban Nha. Lấy từ: uji.es
  4. Lý thuyết nguyên tử hiện đại: mô hình (2007). © ABCTE. Lấy từ: abcte.org
  5. Mô hình nguyên tử của Schrodinger (s.f.). Lấy từ: erwinschrodingerbiography.weebly.com
  6. Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí (2018). Phương trình Schrödinger. Lấy từ: en.wikipedia.org
  7. Wikipedia, Bách khoa toàn thư miễn phí (2017). Thí nghiệm của Young. Lấy từ: en.wikipedia.org