Пређи на главни садржај

Стојећи таласи у атому

Аустријанац Ервин Шредингер је био уверен да се модел атома не сме засновати на једној непознаници која је била предмет расправе међу физичарима с почетка XX века: прелазима електрона (квантним скоковима) с једне љуске на другу. По њему, физика микро света треба да буде утемељена на де Брољевим таласима материје, јер су доступни опажању. У складу са Шредингеровом таласном механиком, ако се електрон у атому третира као талас и ако се узме у обзир да се простире у ограниченом простору, у могућности смо да ову појаву упоредимо са настанком стојећег таласа. То значи да било која путања електрона представља место конструктивне интерференције де Брољевог таласа (електрона).

Видео запис

Шредингер је сматрао да је емитовање фотона последица истовременог дејства два стојећа таласа у атому, а њихова интерференција утиче да настане. Његов модел успешно је објаснио спектар атома водоника, али није могао да се усклади са Планковим открићем кваната енергије. 
Цитираћу делић расправе Бора и Шредингера о овој теми, онако како је навео Хајзенберг у аутобиографској књизи „Физика и метафизика”:
Шредингер: „Да ли се прелаз електрона врши поступно или нагло? Ако се врши поступно, електрон мора поступно да мења фреквенцију свог обртања и своју енергију... Постављају се питања: Како се електрон креће током скока? Који закони одређују његово кретање током скока? Дакле, цела та представа о квантним скоковима је напросто бесмислица.”
Бор: „Да, у овоме што говорите потпуно сте у праву. Али то ипак не доказује да квантни скокови не постоје. То указује да их не можемо себи представити.. Ви говорите, на пример, о емитовању зрачења од стране атома, или, уопштено, о узајамном дејству атома и спољашњег поља зрачења и мислите да би се претпоставком о постојању таласи материје и изостанку квантних скокова одстраниле потешкоће... Енергија атома прима кванте и мења се скоковито. Нећете ваљда озбиљно да доведете у питање целокупне темеље квантне теорије.”

Популарни чланци

Електромагнетне осцилације

Најједноставнији приказ електромагнетних осцилација представља веза калема и кондензатора у струјном колу. Такво коло је присутно у многим електронским уређајима које употребљавамо.  Кондензатор је приказан у облику ваљка и у почетку је био напуњен. Позитиван знак је у складу са позицијом позитивне облоге кондензатора, а приказује и смер струје у колу. У калему настаје магнетно поље, али се постепено формира због присуства индуктивног електричног отпора. Након што се кондензатор испразни, струја самоиндукције пуни кондензатор - у складу са Ленцовим законом.



Франк-Херцов експеримент

Франк-Херцов експеримент је пружио потврду у вези става Нилса Бора о квантнованости енергетских нивоа електрона у атому. Експеримент је остварен почетком XX века, на начин да је извршено сударање електрона, убрзаних електричним пољем, са атомима. С обзиром да се успоравање електрона догађало једино при одређеним вредностима кинетичких енергија електрона, појава представља пример резонантног процеса.
Симулација експеримента Анимација представља шематски приказ Франк-Херцовог експеримента. Извор електрона, катода, приказана је цилиндром црвене боје, мрежица кроз коју су пролазили електрони је у средишњем делу, а анода је с десне стране. Запазимо да је мрежица на вишем електричном потенцијалу у односу на катоду и аноду. Промена напона између катоде и мрежице може се уочити у доњем левом углу, док се регистрована струја електрона мери амперметром. Атоми живе нису приказани због прегледности записа. Електрони стичу кинетичке енергије од електричног поља и у првом делу анимације је присутно…

Радерфордов модел атома

Ернест Радерфорд је говорио да је каријеру физичара започео када је одлучио да се мане копања кромпира. У улози професора често би се спетљао приликом извођења једначина и студентима је препуштао да доврше започето. Осим физике обожавао је још голф и аутомобиле.  Радерфорд је осмислио први озбиљан модел атома, који је био динамички, полазећи од експеримента са проласком алфа зрачења (језгра атома хелијума) кроз танак листић злата. Злато је користио због велике густине. Сумњао је у исправност Томсоновог статичког модела атома, у складу с којим је атом већим делом сачињен од позитивног наелектрисања, а негативно наелектрисане честице су усађене унутар атома - попут шљива у пудингу, и сматрао је да позитивно наелектрисање у атому заузима много мању запремину. Видео запис
Анимација приказује да је већина позитивно наелектрисаних алфа честица прошла кроз листић злата, са или без скретања, а мали број се одбио под великим углом након директног судара честица са језгром. Дакле, атом је у већем…