シュレーディンガー特性の原子モデル、仮説



シュレディンガーの原子模型 それは1926年にErwinSchrödingerによって開発されました。この提案は原子の量子力学モデルとして知られていて、そして電子の波の振る舞いを記述します.

このために、卓越したオーストリアの物理学者は、Broglieの仮説に基づいていました。Broglieは、運動中の各粒子は波と関連しており、そのように振舞うことができると述べました。.

シュレーディンガーは、原子内の電子の運動は波と粒子の双対性に対応していることを示唆し、その結果、電子は定在波として核の周りを動員することができた。.

1933年に原子論への貢献でノーベル賞を受賞したシュレーディンガーは、電子が特定の位置にある確率を計算するための同次方程式を開発しました。.

索引

  • 1シュレディンガー原子モデルの特徴
  • 2実験
    • 2.1ヤングの実験:波動粒子 - 粒子双対性の最初の実証
    • 2.2シュレディンガー方程式
  • 3仮説
  • 4興味のある記事
  • 5参考文献

シュレディンガー原子模型の特徴

-電子の運動を定在波として記述する.

-電子は絶えず移動します。つまり、原子内に固定または定義された位置はありません。.

-このモデルは、電子の位置を予測することも、原子内でそれが作る経路を記述することもしません。それは電子を見つけるための確率ゾーンを確立するだけです.

-これらの確率領域は原子軌道と呼ばれます。軌道は原子の核の周りの並進の動きを表します.

-これらの原子軌道はエネルギーの異なるレベルとサブレベルを持ち、電子雲の間で定義することができます.

-このモデルは原子核の安定性を考慮しておらず、原子内の電子の移動に関連した量子力学を説明するためだけのものです.

実験

シュレーディンガー原子モデルは、Broglie仮説、およびBohrとSommerfeldの以前の原子モデルに基づいています。.

このために、シュレディンガーはヤングの実験に頼り、そして彼自身の観察に基づいて、彼の名前を冠する数学的表現を開発した。.

この原子モデルの科学的根拠に従うと:

Youngの実験:波動粒子二重性の最初の実証

波状および粒子状物質の性質に関するBroglieの仮説は、二重スリット実験としても知られるYoung Experimentによって実証することができます。.

1801年にイギリスの科学者トーマス・ヤングがシュレディンガーの原子モデルの基礎を築き、光の波の性質を検証するための実験を行った。.

実験中、Youngは観測室の小さな穴を通過する光線の放出を分割しました。この分割は、ビームと平行に配置された0.2ミリメートルのカードを使用することによって達成されます。.

実験の設計は、光のビームがカードよりも広くなるように作られたので、カードを水平に置くとき、ビームは2つのほぼ等しい部分に分割された。光ビームの出力はミラーによって向けられた.

両方の光線が暗い部屋の壁に当たった。そこでは両方の波の間の干渉のパターンが明白であり、それによって光は波と同じくらい粒子のように振舞うことができることが実証された。.

1世紀後、Albert Einstenは、量子力学の原理を通してアイデアを強化しました。.

シュレディンガー方程式

シュレーディンガーは2つの数学モデルを開発し、量子状態が時間とともに変化するかどうかによって起こることを区別しています。.

原子分析のために、シュレディンガーは1926年末に時間に依存しないシュレディンガー方程式を発表した。これは波動関数に基づいて定在波として振舞う。.

これは、波は動かず、その節点、つまりその平衡点が、構造の他の部分がそれらの周りを動くためのピボットとして機能し、特定の周波数と振幅を表すことを意味します。.

シュレーディンガーは、電子を定常状態または軌道状態として記述する波を定義し、順に、さまざまなエネルギーレベルに関連付けられています。.

時間に依存しないシュレディンガー方程式は次のとおりです。

どこで:

E:比例定数.

Ψ量子系の波動関数.

ハミルトニアン演算子.

時間非依存シュレディンガー方程式は、ハミルトニアン演算子として知られるシステムの全エネルギーを表す観測量が時間に依存しない場合に使用されます。しかしながら、全波運動を記述する関数は常に時間に依存します.

シュレディンガー方程式は、波動関数Ψがあり、それにハミルトニアン演算子が作用すると、比例定数Eは、その定常状態の1つにおける量子系の全エネルギーを表すことを示します。.

シュレーディンガーの原子モデルに適用すると、電子が定義された空間内を移動すると離散的なエネルギー値が存在し、電子が自由に空間内を移動すると連続的なエネルギー間隔が存在する.

数学的な観点から、シュレディンガー方程式にはいくつかの解があり、それぞれの解は比例定数Eに対して異なる値を意味します。.

ハイゼンベルグの不確定性原理によれば、電子の位置やエネルギーを推定することは不可能です。その結果、科学者たちは原子内の電子の位置の推定が不正確であることを認識しています.

仮説

シュレーディンガーの原子モデルの仮説は次のとおりです。

-電子は、波動関数Ψに従って空間に分布する定在波のように振る舞います。.

-電子は軌道を記述する際に原子内を移動します。これらは、電子を見つける確率がかなり高い分野です。参照確率は波動関数Ψの2乗に比例します2.

シュレディングアーの原子モデルの電子配置は、形成される原子と結合の周期的性質を説明します。.

しかし、シュレーディンガー原子モデルは電子のスピンを考慮していないし、相対論的効果による高速電子の振る舞いの変化も考慮していない。.

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参考文献

  1. シュレディンガーの原子モデル(2015)。回収された場所:quimicas.net
  2. 原子の量子力学モデルから回収された:en.khanacademy.org
  3. シュレディンガー波動方程式(s.f.) Jaime I.Castellón大学、スペイン。取得元:uji.es
  4. 現代原子論:モデル(2007) ©ABCTE。取得元:abcte.org
  5. シュレディンガーの原子模型(s.f.)取得元:erwinschrodingerbiography.weebly.com
  6. ウィキペディア、フリー百科事典(2018)。シュレディンガー方程式取得元:en.wikipedia.org
  7. ウィキペディア、フリー百科事典(2017)。ヤングの実験取得元:en.wikipedia.org