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

Феромагнетици, парамагнетици и дијамагнетици

Упрошћена слика електрона у атому приказује ову честицу на начин да се обрће дуж орбитале, око језгра брзином сталне бројне вредности, али и око своје осе (спин). С обзиром да је електрон наелектрисан, током кретања ствара два магнетна поља: једно настаје због кретања око језгра, а друго због обртања око своје осе. Та два магнетна поља одређују магнетни (диполни) моменти- орбитални и спински. Ова величина је својствена и честицама у атомском језгру, али је њихов допринос укупном магнетном моменту атома знатно мањи те није битан за тумачење магнетних особина материјала. Стрелицама су приказани укупни магнетни моменти атома - као збир магнетних момената електрона.


Код материјала који припадају групи дијамагнетика, атоми не поседују магнетни момент (или је веома слаб) када материјал није изложен дејству магнетног поља. Међутим, у магнетном пољу, као што запис приказује, атоми дијамагнетика стичу магнетне моменте који су усмерени на начин да слабе магнетно поље. Типични представници су в…

Бернулијева једначина

Данијел Бернули се бавио физиком, математиком, астрономијом, филозофијом и медицином. Како ли му је то полазило за руком? У физици је познат као истраживач својстава флуида. Применом закона одржања енергије проистиче да је за промену кинетичке и гравитационе потенцијалне енергије делића флуида потребно да постоји рад извора енергије, који се испољава путем разлике у статичким притисцима флуида.  Облик Бернулијеве једначине у гимназијској физици подразумева флуид без трења између слојева, да није стишљив и не размењује топлотуса околином.


Постоји неколико занимљивих примера примене Бернулијеве једначине. Видео запис приказује опструјавање авионског крила помоћу приказа струјних линија. Иако ваздушна струја у овом случају није идеалан флуид, могуће је приближити Бернулијево откриће младим нараштајима.  Запажамо да се ваздушна струја цепа на предњој ивици. Део струје испод крила има једноставну путању, али путања делића изнад горњег дела је сложенија, јер је горња површина крила закривљ…

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…

Карноов циклус

На почетку индустријске револуције постојала је потреба да се унапреди рад парне машине и ефикасност. Сади Карно, физичар и официр у француској војсци, размишљао је о томе који гас/пару је потребно употребити и на какав начин да би се остварио највећи степен искоришћења. Из тог делања је проистекао други закон термодинамике, мада установљен од стране других физичара. Треба запазити да је Карно све време писао о калорику као радној супстанци парне машине - флуиду који садржи топлотну енергију и струји између објеката на различитој температури. Није први пут да се у физици стиже до нових открића помоћу погрешних претпоставки. Графички приказ машине, такозвани Карноов циклус, је уведен у физику много година касније. Приказ представља Карноову топлотну машину, на начин како је он замислио рад уређаја са највећим степеном искоришћења калорика:

Централни део записа сачињава цилиндар са радним телом. Карно није прецизно назначио о каквом флуиду се ради. Са леве стране је грејач, извор топло…