Schrödinger atomo modelis: savybės, postulatai

Schrödingerio atominį modelį 1926 m. Sukūrė Erwin Schrödinger. Šis pasiūlymas vadinamas atominio kvantinio mechaninio modelio aprašymu ir apibūdina elektrono nusidėvėjimą.

Dėl to išskirtinis Austrijos fizikas buvo pagrįstas Broglie hipoteze, kuri teigė, kad kiekviena judanti dalelė yra susijusi su banga ir gali elgtis taip.

Schrödingeris pasiūlė, kad elektronų judėjimas atomo atžvilgiu atitiktų bangų dalelių dvilypumą, todėl elektronai gali būti mobilizuojami aplink branduolį kaip nuolatinės bangos.

Schrödingeris, kuris 1933 m. Buvo apdovanotas Nobelio premija už savo indėlį į atominę teoriją, sukūrė homoniminę lygtį, kad apskaičiuotų tikimybę, kad elektronas yra konkrečioje padėtyje.

Schrödinger atominio modelio charakteristikos

-Pateikia elektronų judėjimą kaip nuolatines bangas.

- Elektronai nuolat juda, ty jie neturi fiksuotos ar apibrėžtos padėties atomo viduje.

-Šis modelis neprognozuoja elektrono buvimo vietos ir neapibūdina maršruto, kurį jis daro per atomą. Jis tik nustato tikimybės zoną elektronui surasti.

- Šios tikimybės sritys vadinamos atominėmis orbitomis. Orbitos apibūdina vertimo judėjimą aplink atomo branduolį.

- Šios atominės orbitos turi skirtingus energijos lygius ir sub-lygius ir gali būti apibrėžtos tarp elektronų debesų.

- Modelis nesvarsto branduolio stabilumo, jis susijęs tik su kvantinės mechanikos, susijusios su elektronų judėjimu atomo viduje, paaiškinimu.

Eksperimentuokite

Schrödinger atominis modelis pagrįstas Broglie hipoteze ir ankstesniais Bohr ir Sommerfeld atominiais modeliais.

Dėl to Schrödinger rėmėsi „Young“ eksperimentu ir, remdamasis savo pačių pastebėjimais, sukūrė matematinę išraišką, kurioje yra jo vardas.

Vadovaujantis šio atominio modelio moksliniais pagrindais:

Youngo eksperimentas - pirmasis bangų dalelių dvilypumo demonstravimas

Broglie'o hipotezę apie materijos nesukeliantį ir korpusinį pobūdį gali parodyti jaunasis eksperimentas, dar vadinamas dvigubo plyšio eksperimentu.

Anglų mokslininkas Thomas Young padėjo pamatus Schrödinger atominiam modeliui, kai 1801 m. Jis atliko eksperimentą, kad patikrintų šviesos bangų pobūdį.

Eksperimento metu „Young“ padalino šviesos spindulį, kuris per mažą skylę per stebėjimo kamerą. Šis padalijimas pasiekiamas naudojant 0, 2 milimetro kortelę, esančią lygiagrečiai spinduliui.

Eksperimento konstrukcija buvo sukurta taip, kad šviesos spindulys būtų platesnis nei kortelė, todėl, įdėjus kortelę horizontaliai, spindulys buvo padalintas į dvi maždaug vienodas dalis. Šviesos spindulių išėjimai buvo nukreipti į veidrodį.

Abi šviesos sijos pateko į sieną tamsioje patalpoje. Ten buvo akivaizdus abiejų bangų trukdžių modelis, su kuriuo buvo įrodyta, kad šviesa gali veikti kaip dalelė kaip banga.

Praėjus šimtmečiui, Albert Einsten sustiprino idėją per kvantinės mechanikos principus.

Schrödinger lygtis

Schrödingeris sukūrė du matematinius modelius, diferencijuodamas tai, kas vyksta priklausomai nuo to, ar kvantinė būsena pasikeičia laikui bėgant, ar ne.

Atominei analizei Schrödingeris, paskelbtas 1926 m. Pabaigoje, Schrödingerio lygtis, nepriklausomai nuo laiko, kuris pagrįstas bangų funkcijomis, veikia kaip nuolatinės bangos.

Tai reiškia, kad banga juda, jos mazgai, ty jo pusiausvyros taškai, yra likusios struktūros lenktynės, kad galėtų judėti aplink juos, aprašydami tam tikrą dažnį ir amplitudę.

Schrödingeris apibrėžė bangas, kurios apibūdina elektronus kaip stacionarias ar orbitines būsenas, ir, savo ruožtu, yra susijusios su skirtingais energijos lygiais.

Schrödinger lygtis, nepriklausoma nuo laiko, yra tokia:

Kur:

E : proporcingumo konstanta.

Ψ : Kvantinės sistemos bangos funkcija.

Η: Hamiltono operatorius.

Laiko nepriklausoma Schrödinger lygtis yra naudojama, kai stebima, atstovaujanti visai sistemos energijai, žinoma kaip Hamiltono operatorius, nepriklauso nuo laiko. Tačiau funkcija, kuri apibūdina bendrą bangų judesį, visada priklausys nuo laiko.

Schrödinger lygtis rodo, kad jei turime bangos funkciją and, o Hamiltono operatorius veikia, proporcingumo konstanta E reiškia bendrą kvantinės sistemos energiją vienoje iš stacionarių būsenų.

Taikoma Schrödingerio atominiam modeliui, jei elektronas juda tam tikroje erdvėje, yra diskrečios energijos vertės, o jei elektronas laisvai juda erdvėje, yra nuolatinių energijos intervalų.

Matematiniu požiūriu, yra keli Schrödinger lygties sprendimai, kiekvienas sprendimas reiškia skirtingą vertę proporcingumo konstantai E.

Pagal Heisenbergo neapibrėžtumo principą neįmanoma įvertinti elektrono padėties ar energijos. Todėl mokslininkai pripažįsta, kad elektrono vietos nustatymas atomo viduje yra netikslus.

Postuliuoja

Schrödingerio atominio modelio postulatai yra tokie:

- Elektronai elgiasi kaip nuolatinės bangos, kurios paskirstomos erdvėje pagal bangos funkciją Ψ.

- Elektronai juda atomo viduje, apibūdindami orbitą. Tai sritys, kuriose elektronų radimo tikimybė yra gerokai didesnė. Minėta tikimybė yra proporcinga bangos funkcijos kvadratui square2.

„Schrödinguer“ atominio modelio elektroninė konfigūracija paaiškina periodines atomų ir jų formuojamų ryšių savybes.

Tačiau Schrödinger atominis modelis neprieštarauja elektronų sukimui, taip pat neatsižvelgia į greito elektronų elgesio variacijas dėl reliatyvistinio poveikio.