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

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…

Електрична струја у води и ваздуху

Ако стојим до колена у води, да ли ће струја прво стићи до мене кроз ваздух или воду? Први део одговора односи се на чињеницу да је ваздух одличан изолатор према протицању електричне струје. Проводљивост воде је условљена присуством примеса. Слана вода поседује добру проводљивост, питка вода је знатно слабији проводник док је дестилована вода лош проводник, али ипак поседује нижу специфичну отпорност од ваздуха. Према томе, под нормалним условима, електрична струја не би могла да се простире кроз ваздух па је вода једина средина погодна за проток електричне струје.

Други део одговора односи се на то када услови нису уобичајени. Ту мислим на појаву муње. Да би се испољила, неопходно је да се између доњег дела облака и површине тла формира јако електрично поље тако да непроводни ваздух буде у стању плазме. То значи да су присутни молекули ваздуха у великој мери јонизовани под утицајем електричног поља. Поменуто поље врши убрзавање наелектрисања ка електричним потенцијалима супротног зна…

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…

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…