To tylko jedna z 8 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
DUALIZM KORPUSKULARNO - FALOWY
Louis Victor de Broglie (1892 - 1987):
Ondes et quanta, Compt. Rend. 177, 507, (1923)
PORUSZAJĄCA SIĘ CZĄSTKA = FALA
FALA = PORUSZAJĄCA SIĘ CZĄSTKA
DUALIZM KORPUSKULARNO - FALOWY
DUALIZM KORPUSKULARNO -FALOWY
h⋅c
h⋅c
E = h ⋅ν =
; λ=
λ
E
E = mf ⋅ c ; E = p f ⋅ c
2
charakteryzuje
fale
h
λ=
pf
charakteryzuje
cząstki
Doświadczenie Davissona-Germera (1927)
wiązka
elektronów
180-21
n 8 = 2 d sin 1
λ=
h
pe
obracający się
kryształ Ni
Obserwacja" elektronu
Uwaga! To “doświadczenie” jest całkiem
zmyślone i nie da się go przeprowadzić w
rzeczywistości ...
Dokładność określenia
połoŜenia:
∆x ≥
"
E=h@
(…)
…) w atomie ?
Skoro elektron to cząstka materialna ...
... to naleŜy stworzyć jego mechaniczny model
(Newton) czyli podać jego równanie ruchu,
to znaczy...
...zaleŜność określającą zaleŜność współrzędnych
(np. x) i pędu px od czasu...
... a zasada nieoznaczoności ?!
∆x ⋅ ∆px ≥ h
Co moŜemy powiedzieć o budowie atomu ?
Podejście “mechaniczne”
Nie da się ułoŜyć równania ruchu dla elektronu...
Mechanika klasyczna jest bezsilna...
Co moŜemy powiedzieć o budowie atomu ?
INACZEJ ...
poruszający się elektron jest falą ...
pe =
h
λ
A gdyby opisać jego ruch równaniem fali, czyli:
- znaleźć długość fali
- znaleźć amplitudę (energię ruchu falowego)
MECHANIKA FALOWA, czyli
MECHANIKA KWANTOWA...
Mechanika kwantowa opiera się
na dwóch prawach
∆x ⋅ ∆px ≥ h
Zasada nieoznaczoności (Heisenberg)
h
λ=
pf
Dualizm…
…
elektronów
180-21
n 8 = 2 d sin 1
λ=
h
pe
obracający się
kryształ Ni
Obserwacja" elektronu
Uwaga! To “doświadczenie” jest całkiem
zmyślone i nie da się go przeprowadzić w
rzeczywistości ...
Dokładność określenia
połoŜenia:
∆x ≥
"
E=h@<
elektron
x
λ
2 sin α
Rozdzielczość mikroskopu,
tym lepsza im )x mniejsze ...
Dokładność określenia
pędu (ruchu):
2h
x
λ
Zjawisko Comptona
∆p =
⋅ sin α
Zasada nieoznaczoności
λ
2h
∆x ⋅ ∆px ≥
⋅ sin α ≥ h
2 sin α λ
∆x ⋅ ∆ px ≥ h
(1927)
Werner Heisenberg (1901-1976) , Nobel 1932
Konsekwencje zasady nieoznaczoności
W najlepszym przypadku )x=)px=%h =2,57@10-17,
(jednostki )x [m], )px [kg@m@s-1])
Jeśli elektron rozpędzono polem 20 kV, to jego
E = 20 keV, a jego pęd:
pe = 7,6@10-23±2,6@10-17 kg@m@s-1
Błąd jest milion razy większy niŜ mierzona wielkość !!!
Konsekwencje zasady nieoznaczoności
Gdyby zwiększyć dokładność pomiaru pędu do
)px = 7,6@10-24 (10 % wielkości mierzonej)
to wówczas wzrośnie błąd )x = 8,7@10-11, czyli
osiągnie 105 mierzonej wielkości (100 000 razy więcej)
CZY Z.N.H. jest uniwersalnym prawem przyrody ?
Czy stosują się do niej takŜe obiekty widoczne
gołym okiem" ?
Kulka o masie 1 g (10-3 kg) i średnicy 0,5 cm (5@10-2 m)
porusza się z prędkością 1 cm/s (1@10-2 m@s-1…
…
białka
10-8 m
atom
10-10 m
10-9 m
cząsteczka fulerenu C60
Skala wielkości w świecie materialnym
czerwona
krwinka
10-5 m
pchła
10-3 m
prusak
10-1 m
wiewiórka
komórka
cząsteczka
białka
10-8 m
10-10 m
10-9 m
cząsteczka
fulerenu C60
1m
10 m
10-4 m
atom
E.Manet Olimpia"
-2
bakterie
10-6 m
10-7 m
wirus HIV
Co moŜemy powiedzieć o budowie atomu ?
Jak sporządzić jego model ? Jak opisać ruch
elektronu (elektronów…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)