Пређи на главни садржај

Таласна својства честица

У току школовања, микро објекте замишљамо као честице и стичемо представу која је делимично исправна. Тек у четвртом разреду гимназије сусрећемо потпунији опис материје. 
Макс Планк је први наслутио да електромагнетно зрачење може да се појави у два облика: таласном и честичном. То је био толико велики искорак у физици да је и Планк био прилично уздржан у опису појаве. Тумачење фотоефекта или Комптоновог расејања не би било могуће без успостављања Планкове хипотезе. Следећи корак потиче од Луја де Броља, тако што је претпоставио да се електрон у атому може третирати попут стојећег таласа. Ервин Шредингер и Макс Борн проширују де Брољеву идеју на начин да уводе таласни пакет уместо појединачног таласа којим се описивала честица, а амплитуди таласног пакета придружио је посебну одредницу: вероватноћу одређивања положаја честице.

Видео запис

Запис који следи представља мој покушај да прикажем познати експеримент стварања интерферентне слике када електрони пролазе кроз два отвора. Пример се ослања на познати Јангов експеримент:


На почетку нема наговештаја да ће се интерферентна слика формирати. Имамо утисак да се честице након проласка кроз отворе распоређују хаотично на екрану. Дакле, понашање појединачних честица нам изгледа у неодређено, али у току дужег времена посматрања, и узимајући у обзир већи број честица, уочавамо појаву формирања интерферентног приказа. На појединим местима нема трагова (заправо могу да буду слабе јачине), док се микро објекти групишу на местима где су интерферентне пруге присутне. Очигледно је да су места појачаног груписања електрона више вероватна у односу на друга места.
Паралела између формирања интерферентне слике код таласа и честица не завршава се на овом приказу. Електромагнетни талас сачињавају два променљива поља: електрично и магнетно. Јачина електромагнетног таласа сразмерна је квадрату јачине електричног поља или магнетне индукције. С друге стране, вероватноћа одређивања положаја честица сразмерна је квадрату апсолутне вредности функције која описује таласни пакет.

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 анимација приказује, атоми дијамагнетика стичу магнетне моменте који су усмерени на начин да слабе магнетно поље. Типични представници …

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…

Томсонов модел атома

Џозефа Томсона историја физике помиње као истакнутог британског експерименталног физичара, упркос причи да је био прилично „смотан”. Иначе се бавио и баштованством. Охрабрен чињеницом да је њему приписано откриће електрона, осмелио се да јавности пружи приказ атома - познат под називом Томсонов модел. У савремено доба модел има једино историјску вредност, али је представљао добру полазну основу да Ернест Радерфорд изведе чувени експеримент са проласком алфа честица кроз танак листић злата.  У складу са моделом, атом сачињава сфера позитивног наелектрисања, у анимацији обојена у сиво, и зеленкасти електрони у њој који су осциловали попут линеарних хармонијских осцилатора. Модел се често назива „пудинг са шљивама”: пудинг је позитивно наелектрисани део атома, а шљиве су електрони. Томсон је сматрао да атом садржи преко 1 000 електрона. Видео запис Као мотив мог видео записа узет је увеличани приказ танког листића дебљине око 10 000 атома, кога сачињавају Томсонови атоми. На позитивно н…