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).
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.”

Коментари

Популарни чланци

Референтни систем

Анимација приказује слободан пад лопте на броду који се креће. О тој појави је размишљао изопштени свештеник Ђордано Бруно. Наслутио је да путања лопте неће бити иста у односу на посматраче на броду и копну. Истакнути историчар развоја физике Милорад Млађеновић цитира један Брунов запис: „Замислимо два човека, једног на броду у покрету, а другог изван њега. Нека обојица имају руку у истој тачки ваздуха и нека са тог истог места истовремено сваки испусти по један камен. Камен првог, не скрећући са (вертикалне) линије пашће на одређено место, док ће камен другога бити померен уназад.” 
Ако се појава посматра у односу на обалу мора као референтни систем, путања поприма изглед хоризонталног хица. Опажајући исту појаву на броду, а то је приказано у другом делу анимације, путања је попут слободног пада. Разлика је присутна, јер се камера у другом делу анимације креће заједно са бродом те поседује брзину својствену броду, док је у првом делу анимације била непокретна у односу на брод:

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.
Запис 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 делу запремине…

Ерстедов експеримент

Хеленски мислиоци уочили су да материјали који испољавају магнетна својствапривлаче предмете начињене од гвожђа. Било им је познато да је структура камена из Магнезије попут предмета начињених од гвожђа, а привлачно својство тумачили су постојањем извесног флуида који потиче из магнета. С обзиром да је експериментално истраживање у физици заживело тек при крају епохе ренесансе, тумачење магнетизма је протицало споро. Упечатљив пример за тако нешто представља вишевековно погрешно уверења да бели лук може извршити размагнетисавање игле компаса. Због тога је члановима посаде који су руковали том направом било забрањено да једу ову намирницу! Половином XIII века, војни инжењер Пјер д Марикур вршећи експерименте открива да магнет поседује два пола, при чему се полови појављују иако се магнет преполови, а магнетна игла компаса је усмерена у правцу „небеских полова”. Он појаву приписује утицају неба, а не присуству Земљиног магнетног поља. Покушао је и да направи вечити покретач тако што је…

Узајамна индукција

Док је обављао експерименте који су довели до открића електромагнетне индукције, Мајкл Фарадеј би поставио два калема, један наспрам другог, и запазио је да калем са батеријомствара струју у другом калему при укључењу/искључењу батерије. Исто тако је постављао језгро начињено од гвожђа у оба калема и уочио је појачање ефекта. Видео запис приказује индуковање струје у калему с леве стране због промене флукса магнетног поља који потиче од десног калема:



Смер индуковане струје у десном калему је у складу са Ленцовим законом. Предуслов настанка индуковане струје је електромоторна сила: ε = - NΔΦ/Δt  Промена флукса је сразмерна промени јачине струје (Δί) у калему с леве стране: ΔΦ = MΔί при чему је M коефицијент узајамне индукције који зависи од облика и величине оба калема, као и од броја навојака и узајамног положаја. Подразумева се да десни калем индукује струју у другом калему, што није приказано у анимацији, али коефицијент самоиндукције калема с леве стране једнак је оном с десне ст…