Материалдық бөлшектердің толқындық қасиеттері
В.Гейзенберг (1927 ж.) анықталмағандық принципін ұсынды, оның тұжырымы мынадай: кеңістіктегі микробөлшектің жағдайын (координатасын) және импульсін дәл анықтау принципті мүмкін емес:
Δpx · Δ x ≥ h / 2π или Δx · Δ x ≥ h / 2πm,
Мұндағы Δpx = m Δvxx – х координатасы бойынша микрообъект импульсінің анықталмағандығы (анықтаудағы қате);
Δx – осы координатадағы микрообъект жағдайының анықталмағандығы (анықтаудағы қате).
Гейзенберг анықталмағандықтарының қатынасы
Жылдамдық неғұрлым дәл анықталса, бөлшектің орналасқан орнының белгілілігі де кіші болады, және керісінше.
Сондықтан микробөлшектер үшін қозғалыс траекториясы туралы ұғым да қажетті емес, себебі ол бөлшектің нақты координатасы мен импульсімен байланысты. Кеңістіктің белгілі бір облысында табылу ықтималдығы туралы ғана айта аламыз.
Бормен ұсынылған электрондардың «қозғалыс орбитасы» ұғымынан электрондардың болу ықтималдығы максимал болатын кеңістік облысы болып саналатын «орбиталь» ұғымына ауысу жүзеге асты.
Жүйенің кез-келген күйі жүйенің күй функциясы немесе оның толқындық функциясы деп аталатын жүйені түзетін бөлшектер координатасынан және уақыттан тұратын (x,y,z,t) функциясымен сипатталады.
Мұндағы ψ – электронның кеңістікте толқын түрінде қозғалысы сипаттайтын толқындық функция (классикалық механикадағы толқынқозғалысы үшін амплитуданың аналогы);
x, y, z - координаталар, m – элетронның тыныштық массасы,
E – электронның толық энергиясы, Ep – электронның потенциалдық энергиясы.
Толқын (стационарлық) теңдеуін 1926 ж. неміс физигі Э.Шредингер ұсынды, ол сутек атомындағы электрондардың күйін сипаттау үшін пайдаланды.
толқын функциясы белгілі физикалық мағынаға ие емес.
Ал оның квадраты 2 белгілі бір физикалық мағынаға ие, ол кеңістіктің белгілі бір орнында бөлшектің болу ықтималдығын сипаттайды; дәлірек айтатын болсақ, 2dv шамасы dv көлемдегі элементте қарастырылып отырған бөлшектің табылу ықтималдығына тең. 2 шамасын ықтималдық тығыздығы, немесе электрондық тығыздық деп атайды (егер электрон қарастырылса).
Физикалық мағынасына қарай, толқын функциясы шекті, шексіз және бірмәнді болып бөлінеді, сонымен қатар егер бөлшек болмаса, ноль болып та кездеседі.
Мәселен, атомындағы электронның қозғалысын қарастырғанда нольге тең болуы қажет, себебі ядродан өте алыс орналасқандықтан.
Достарыңызбен бөлісу: |