2 не
2 не 2 не
13-сурет. Д иф ракция с х е м а с ы ( а ) ж э н е диф ракциялы к сакиналар (б) Микробөлшектердіц (электрондардың, нейтрондардыц, атомдардыц т. с. с.) массалары кіші болатындыктан, оларға сай де Бройльдык толқындарының ұзындығын құралмен өлшеуге болады. Мысалы, 10® м /с жылдамдыкпен козғалатын электронға сай келетін толкынныц ұзындығы: А ,= -------6,626- 1_0Г31----- =0,72-10 ~ 9 м = 0,72 нм . 9 ,109-10~31 • 10 м /с Ұзындығы бірнеше нм мұндай толкын, әдетте, рентген сәулелеріне сәйкес келеді. Де Бройльдін, гипотезасын тексеру үшін жасалған тәжірибелер электрондардың дифракцияланатынын дәлелдеді. Бұл тәжірибені 1927 жылы Девиссон мен Д жер мер (АҚШ) жасады. Сол жылы П. С. Тарта ковский (ССРО) мен Томсон да (Англия) электрондардың дифракцияланатынын байкаған. Олар дифракциялык тор ретінде металдардыц кристалдарын пайдаланды. Металл кристалдары дұрыс орналаскан атомдардан тұратын табиғи тор ролін аткарады. Электрондар шогыныц дифракциясыныц бейнесі — электронограмма, рентгенограммаға өте ұксас болып шықты (13-сурет). Кейін баска да а, Не атомы, Нг, нейтрон сиякты микробѳлшектердіц дифракцияланатындығы тәжірибе жүзінде аныкталып олардыц екі жакты табиғаты болатындығы дәлелденілді. Кйант механикасы. Шредингер теңдеуі, функция. Де Бройль зерттеулері микробөлшектердіц козғалысын сипаттайтын жаца механиканыц негізін салуға көмектесті. 1925— 1926 жылдары неміс ғалымы В. Гейзенберг пен австриялык Э. Шредингер өз беттерінше жаца механиканыц екі вариантын ұсынды. Бүл екі варианттыц нәтижесі бірдей, бірак, есептеуге колайлы болғандыктан Шредингер тецдеуі жиірек колданылады. Атом мен молекула кұрылыстарыныц казіргі теориялары да осы әдіске сүйенеді. Бұл теориялар микробөлшектердіц козғалысын және күйін сипаттайтын болғандыктан квант механикасы деп атала бастады. Ал Ньютон зацдарына негізделген макроденелерге арналган механика — к л а с с и к а л ы к механика делінеді. Бор-Зоммерфельд теориясы классикалык жэне кванттык кѳз- 72
карастын басын жасанды түрде біріктірсе, квант механикасы ешбір кайшылықтары жок ұғымдарға негізделген бүтіндей теория. Бұл теория бойынша есептеліп алынатын нэтижелер эксперимент жүзінде толығымен дәлелденіп отыр. Квант механикасында микробөлшектердін козғалу зандарын Шредингер теңдеуі сипаттайды. Шредингер тендеуі оптикадағы толқындарға арналған тендеу мен (сондыктан толкындык тецдеу деп те аталады) де Бройльдің теңдеуін бірге пайдаланып 'шығарылған. Сондыктан бүл тендеу микрожүйенің күйін ондагы микробөлшектердің екі жақты табиғатын ескере отырып сипаттайды. Де Бройльдің теңдеуі дәлелдеуді керек етпейтін постулат, олай болса, Шредингер теңдеуі де постулат. Бірак онын нэтижелер! кѳптеген эксперименттермен дэлелденгендіктен квант механикасы табигат зацы деп есептеледі. Ол материалды дүниеніц заңдылыктарын механика түрғысынан объективті бейнелейді. Сондыктан Ньютон заңдары классикалык механикада кандай роль аткарса, Шредингер тендеуі де квант механикасында сондай багаланады. Шредингер теңдеуі дербес туындылары бар дифференциалды тендеу түрінде ѳрнектеледі. Мысалы, электр заряды тудыратын орталык ѳрісте болатын стационар күйдегі микробөлшек үшін Шредингер тендеуініц түрін келтірейік. Бұл жағдай сутек атомы жүйесіне де дэл келеді, өйткені онда да протон тудыратын орталык ѳрісте электрон үнемі болады. Сондыктан Шредингер тецдеуін сутек атомыньщ эдектронына сай етіп жазсак: Л1_ + ^ + .£$_) = 8я2т дУ дг } (21) Мұнда координаттардың декарт жүйесініц басын атом ядросымен сай келтіріп алып, сол ядро ѳрісінде электрон бола алатын кез келген М нүктесінің координаттарын х, у, z деп алган (14-сурет). Жогарыдағы тецдеудегі бізге белгісіз шамалар: U — берілген нүктедегі электронный потенциялык энергиясы. Оныц мѳлшері сол нүктеніц ядродан кашыктығына, эрі зарядыныц шамасына тэуелді. Е — электронный толык энергиясы. Шредингер тецдеуіне кіретін айнымалы шама ijj (пси)—толкындык функция деп аталады. Оныц квадратыныц (гр)2 физикалык мағынасы бар: ол микробелшектіц кецістіктіц белгілі бір жеріндегі болу ыктималдығын сипаттайды. Егер оны атомдагы электронныц жагдайына сай карасак, онда (aj))2, электронныц атомыньщ кез келген нүктесіндегі болу ыктималдығыныц тығыздығын кѳрсетеді. Тығыздықты сол микробѳлшектіц берілген нүктедегі «өмір сүру» уакытыныц мөлшеріне карай бағалауға болады. Мысалы, атомныц бүкіл «өмірі» 1000 сек десек, соныц М нүк- 14-сурет. Д екарт (М Х!,г) және полюсті (M zöf) координаттар системасындағы М — нүктесі 73
- Page 24 and 25: Бұл эквиваленттерд
- Page 26 and 27: Химия саласынан аш
- Page 28 and 29: н о 1:1 болса, оттект
- Page 30 and 31: Гей-Л ю ссак Авогад
- Page 32 and 33: оттектің атомдык м
- Page 34 and 35: етіп алған екі газд
- Page 36 and 37: Қосылыстар Молекул
- Page 38 and 39: Енді 7,10:6,024-1023= 1,178-10
- Page 40 and 41: Демек, хлордың % = 4—
- Page 42 and 43: дар тобына да жатад
- Page 44 and 45: сирегірек қолданат
- Page 46 and 47: Д м итрий Иванович
- Page 48 and 49: X V III ғасырда ашылға
- Page 50 and 51: § 2. ЭЛЕМЕНТТЕРДІҢ М
- Page 52 and 53: «Химия негіздері»
- Page 54 and 55: 5-кесте 3 CJ 00 О II ҺО < 1
- Page 56 and 57: 54 шеңберлер сиякты
- Page 58 and 59: Сутектің сызыкты с
- Page 60 and 61: Пьер Кюри (1859— 1906) Э
- Page 62 and 63: 0,12 0,14 0,16 0,18 0,200,22 0,24 0
- Page 64 and 65: Электронный, қозға
- Page 66 and 67: 2 л ■е\ • е 2 1 Ѵп = -г
- Page 68 and 69: - " П — о о -13,5 эВ г п=8
- Page 70 and 71: Рентгенография қаз
- Page 72 and 73: Е / / е>Е ( э н е р г и я
- Page 76 and 77: тесінде электрон 1
- Page 78 and 79: z 15-сурет. s, p, d элект
- Page 80 and 81: кабаттары мен қатп
- Page 82 and 83: тронның басқаларда
- Page 84 and 85: принципін колдана
- Page 86 and 87: І7 Rb £ К 1 L 1 М 1 - " 5S 38 S
- Page 88 and 89: 8 , 0 iS22S22p‘‘ 10. Ne 1ss2ss2
- Page 90 and 91: Li Na К Rb сілтілік мет
- Page 92 and 93: р е а к ц и я ғ а б ұ л
- Page 94 and 95: Д . И . М е н д е л е е
- Page 96 and 97: г е н : I B — V I I I B . Б
- Page 98 and 99: ц е н т р л е р і н і ң
- Page 100 and 101: т е р д і н , х и м и я
- Page 102 and 103: 3 . Э л е к т р о н д ы
- Page 104 and 105: Б і р і н ш і т о п т а
- Page 106 and 107: 17-к.есте К ей б ір э
- Page 108 and 109: н е 1 - д е н 7 - г е д е
- Page 110 and 111: П е р и о д т ы қ с и с
- Page 112 and 113: XIX ғасырдың аяғында
- Page 114 and 115: В а л е н т т і к б а й
- Page 116 and 117: м о л е к у л а т ү з г
- Page 118 and 119: Қ о з ғ а н к ү й д е г
- Page 120 and 121: VI негізгі топшадағ
- Page 122 and 123: 27-сурет. А м м иак м
карастын басын жасанды түрде біріктірсе, квант механикасы<br />
ешбір кайшылықтары жок ұғымдарға негізделген бүтіндей теория.<br />
Бұл теория бойынша есептеліп алынатын нэтижелер эксперимент<br />
жүзінде толығымен дәлелденіп отыр.<br />
Квант механикасында микробөлшектердін козғалу зандарын<br />
Шредингер теңдеуі сипаттайды. Шредингер тендеуі оптикадағы<br />
толқындарға арналған тендеу мен (сондыктан толкындык тецдеу<br />
деп те аталады) де Бройльдің теңдеуін бірге пайдаланып<br />
'шығарылған. Сондыктан бүл тендеу микрожүйенің күйін ондагы<br />
микробөлшектердің екі жақты табиғатын ескере отырып сипаттайды.<br />
Де Бройльдің теңдеуі дәлелдеуді керек етпейтін постулат,<br />
олай болса, Шредингер теңдеуі де постулат. Бірак онын нэтижелер!<br />
кѳптеген эксперименттермен дэлелденгендіктен квант механикасы<br />
табигат зацы деп есептеледі. Ол материалды дүниеніц<br />
заңдылыктарын механика түрғысынан объективті бейнелейді.<br />
Сондыктан Ньютон заңдары классикалык механикада кандай<br />
роль аткарса, Шредингер тендеуі де квант механикасында<br />
сондай багаланады.<br />
Шредингер теңдеуі дербес туындылары бар дифференциалды<br />
тендеу түрінде ѳрнектеледі. Мысалы, электр заряды тудыратын<br />
орталык ѳрісте болатын стационар күйдегі микробөлшек үшін<br />
Шредингер тендеуініц түрін келтірейік. Бұл жағдай сутек атомы<br />
жүйесіне де дэл келеді, өйткені онда да протон тудыратын<br />
орталык ѳрісте электрон үнемі болады. Сондыктан Шредингер<br />
тецдеуін сутек атомыньщ эдектронына сай етіп жазсак:<br />
Л1_ + ^ + .£$_) =<br />
8я2т дУ дг } (21)<br />
Мұнда координаттардың декарт жүйесініц басын атом ядросымен<br />
сай келтіріп алып, сол ядро ѳрісінде электрон бола алатын<br />
кез келген М нүктесінің координаттарын х, у, z деп алган (14-сурет).<br />
Жогарыдағы тецдеудегі бізге белгісіз шамалар: U — берілген<br />
нүктедегі электронный потенциялык энергиясы. Оныц мѳлшері<br />
сол нүктеніц ядродан кашыктығына, эрі зарядыныц шамасына<br />
тэуелді. Е — электронный толык энергиясы.<br />
Шредингер тецдеуіне кіретін айнымалы<br />
шама ijj (пси)—толкындык функция<br />
деп аталады. Оныц квадратыныц (гр)2<br />
физикалык мағынасы бар: ол микробелшектіц<br />
кецістіктіц белгілі бір жеріндегі болу<br />
ыктималдығын сипаттайды. Егер оны<br />
атомдагы электронныц жагдайына сай карасак,<br />
онда (aj))2, электронныц атомыньщ кез<br />
келген нүктесіндегі болу ыктималдығыныц<br />
тығыздығын кѳрсетеді. Тығыздықты<br />
сол микробѳлшектіц берілген нүктедегі<br />
«өмір сүру» уакытыныц мөлшеріне<br />
карай бағалауға болады. Мысалы, атомныц<br />
бүкіл «өмірі» 1000 сек десек, соныц М нүк-<br />
14-сурет. Д екарт<br />
(М Х!,г) және полюсті<br />
(M zöf) координаттар<br />
системасындағы М —<br />
нүктесі<br />
73
Change language