Plik Model atomowy Schrödingera został opracowany przez Erwina Schrödingera w 1926 roku. Propozycja ta jest znana jako model mechaniki kwantowej atomu i opisuje zachowanie falowe elektronu.
Schrödinger zasugerował, że ruch elektronów w atomie odpowiada dualizmowi falowo-cząsteczkowemu, w związku z czym elektrony mogą poruszać się wokół jądra jako fale stojące..
Schrödinger, któremu w 1933 roku przyznano Nagrodę Nobla za wkład w teorię atomową, opracował równanie o tej samej nazwie, aby obliczyć prawdopodobieństwo, że elektron znajduje się w określonej pozycji.
Indeks artykułów
-Opisz ruch elektronów jako fale stojące.
-Elektrony poruszają się w sposób ciągły, to znaczy nie mają ustalonej lub określonej pozycji w atomie.
-Model ten nie przewiduje położenia elektronu ani nie opisuje ścieżki, jaką przebywa w atomie. Po prostu ustal strefę prawdopodobieństwa, aby zlokalizować elektron.
-Te obszary prawdopodobieństwa nazywane są orbitaliami atomowymi. Orbitale opisują ruch translacyjny wokół jądra atomu.
-Te orbitale atomowe mają różne poziomy i podpoziomy energii i można je zdefiniować między chmurami elektronów.
-Model nie rozważa stabilności jądra, a jedynie wyjaśnia mechanikę kwantową związaną z ruchem elektronów w atomie..
Model atomowy Schrödingera oparty jest na hipotezie Brogliego, a także na poprzednich modelach atomowych Bohra i Sommerfelda.
Broglie zaproponował, że tak jak fale mają właściwości cząstek, cząstki mają właściwości fal, które mają powiązaną długość fali. Coś, co wzbudziło w tamtym czasie wiele oczekiwań, ponieważ sam Albert Einstein popierał jego teorię.
Jednak teoria de Broglie miała wadę, polegającą na tym, że znaczenie samej idei nie zostało dobrze zrozumiane: elektron może być falą, ale czym? Wtedy właśnie postać Schrödingera wydaje się dawać odpowiedź.
W tym celu austriacki fizyk oparł się na eksperymencie Younga i na podstawie własnych obserwacji opracował matematyczne wyrażenie, które nosi jego imię.
Oto naukowe podstawy tego modelu atomowego:
Hipotezę de Broglie o falującej i korpuskularnej naturze materii można zademonstrować za pomocą eksperymentu Younga, znanego również jako eksperyment z podwójną szczeliną..
Angielski naukowiec Thomas Young położył podwaliny pod model atomowy Schrödingera, kiedy w 1801 roku przeprowadził eksperyment weryfikujący falową naturę światła.
Podczas swoich eksperymentów Young podzielił emisję wiązki światła przechodzącej przez mały otwór przez komorę obserwacyjną. Podział ten uzyskuje się za pomocą karty 0,2 milimetra umieszczonej równolegle do belki..
Projekt eksperymentu został wykonany tak, aby wiązka światła była szersza niż karta, dlatego przy poziomym ustawieniu karty wiązkę podzielono na dwie w przybliżeniu równe części. Strumień światła był kierowany przez lustro.
Oba promienie światła uderzyły w ścianę w ciemnym pokoju. Udowodniono tam wzór interferencji między dwiema falami, który wykazał, że światło może zachowywać się zarówno jako cząstka, jak i jako fala..
Sto lat później Albert Einsten wzmocnił ten pomysł, stosując zasady mechaniki kwantowej..
Schrödinger opracował dwa modele matematyczne, rozróżniając, co się dzieje w zależności od tego, czy stan kwantowy zmienia się w czasie, czy nie.
Do analizy atomowej Schrödinger opublikował niezależne od czasu równanie Schrödingera pod koniec 1926 r., Które opiera się na fakcie, że funkcje falowe zachowują się jak fale stojące.
Oznacza to, że fala się nie porusza, a jej węzły, czyli punkty równowagi, służą jako oś dla poruszania się wokół nich reszty struktury, opisując określoną częstotliwość i amplitudę..
Schrödinger zdefiniował fale, które opisują elektrony jako stany stacjonarne lub orbitalne, które z kolei są powiązane z różnymi poziomami energii.
Niezależne od czasu równanie Schrödingera przedstawia się następująco:
Gdzie:
I: stała proporcjonalności.
Ψ: funkcja falowa układu kwantowego.
Η ̂: Operator Hamiltona.
Niezależne od czasu równanie Schrödingera jest używane, gdy obserwowalna reprezentująca całkowitą energię układu, znana jako operator Hamiltona, nie zależy od czasu. Jednak funkcja opisująca całkowity ruch fal zawsze będzie zależeć od czasu..
Równanie Schrödingera wskazuje, że jeśli mamy funkcję falową Ψ i oddziałuje na nią operator Hamiltona, stała proporcjonalności E reprezentuje całkowitą energię układu kwantowego w jednym z jego stanów stacjonarnych.
W przypadku modelu atomowego Schrödingera, jeśli elektron porusza się w określonej przestrzeni, istnieją dyskretne wartości energii, a jeśli elektron porusza się swobodnie w przestrzeni, istnieją ciągłe przedziały energii.
Z matematycznego punktu widzenia istnieje kilka rozwiązań równania Schrödingera, każde rozwiązanie implikuje inną wartość stałej proporcjonalności E.
Zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga nie jest możliwe oszacowanie położenia i energii elektronu. W konsekwencji naukowcy uznają, że oszacowanie położenia elektronu w atomie jest niedokładne..
Postulaty modelu atomowego Schrödingera są następujące:
-Elektrony zachowują się jak fale stojące, które są rozprowadzane w przestrzeni zgodnie z funkcją falową Ψ.
-Elektrony poruszają się wewnątrz atomu na orbitali. Są to obszary, w których prawdopodobieństwo znalezienia elektronu jest znacznie wyższe. Odnośne prawdopodobieństwo jest proporcjonalne do kwadratu funkcji falowej Ψdwa.
Konfiguracja elektronowa modelu atomowego Schrödinguera wyjaśnia okresowe właściwości atomów i tworzone przez nie wiązania.
Jednak model atomowy Schrödingera nie bierze pod uwagę spinu elektronów ani zmian w zachowaniu szybkich elektronów w wyniku efektów relatywistycznych..
Model Atomic de Broglie.
Model atomowy Chadwicka.
Model atomowy Heisenberga.
Model atomowy Perrina.
Model atomowy Thomsona.
Model atomowy Daltona.
Model atomowy Diraca Jordana.
Atomowy model Demokryta.
Model atomowy Leucippus.
Model atomowy Bohra.
Model atomowy Sommerfelda.
Aktualny model atomowy.
Jeszcze bez komentarzy