Квантово-механическое описание физических свойств атомно-молекулярных объектов живых систем
Квантовое описание природы |
2 |
Titus Lucretius |
Λεύκιππος |
Δημόκριτος |
Carus |
(Leucippus) |
(Democritus) |
Идея |
Отрывок из |
античного |
«О природе |
атомизма |
вещей» |
Квантовое описание природы |
3 |
James Maxwell |
Ludwig |
Amedeo Avogadro |
|
Boltzmann |
|
|
|
Гипотеза Людвига Больцмана
Кинетическая теория газа
|
Гипотеза Планка |
4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Атомы вещества излучают и поглощают |
|
|
|
|
энергию отдельными порция – квантами. |
|
|
|
|
Энергия кванта прямопропорциональна |
|
|
|
|
частоте излучения: |
|
|
|
|
, где ν – частота излучения; h – постоянная |
|
|
|
|
Планка |
|
Max Karl Ernst |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ludwig Planck |
|
Энергия переносится непрерывно
Энергия переносится прерывно Ультрафиолетовая катастрофа
Фотоэффект |
5 |
Уравнение А. Эйнштейна для фотоэффекта:
Фотоэффект |
Albert Einstein |
|
Исследования атомов и их модели |
6 |
Источник радиоактивного излучения. Из такого источника вылетают альфа-
частицы со скоростью 10–20 Ernest Rutherford тысяч километров в секунду.
Исследования атомов и их модели |
7 |
Эволюция моделей атомов
Модель атома Бора
Постулаты Бора
(1) Атом может находиться только в дискретных устойчивых состояниях, характеризуемых определёнными дискретными значениями энергии. В устойчивых состояниях атома электроны движутся вокруг ядра по определённым («дозволенным») орбитам, причём радиусы этих орбит соответствуют возможным значениям энергии атома.
Правило квантования Бора – Зоммерфельда:
, где – постоянная Дирака; – орбитальный момент импульса электрона; n – номер орбиты электрона (энергетического уровня).
Боровская теория водородоподобного атома:
.
8
Niels Henrik David
Bohr
Модель атома Бора |
9 |
Постулаты Бора
(2) При движении по дозволенным орбитам электроны – вопреки классической электродинамике – не излучают электромагнитных волн. Излучение может происходить только при переходе электрона с одной дозволенной орбиты на другую.
Модель атома Бора |
10 |
Постулаты Бора
(3) Испускание и поглощение энергии атомом происходит “скачками”, каждый из которых представляет собой порцию (квант энергии), кратную hν.
|
|
Корпускулярно-волновая теория де |
11 |
|||
|
|
|
|
|
Бройля |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гипотеза |
де |
Бройля: |
всем |
|
, где p – импульс частицы- |
|
микрообъектам присущи одновременно |
|
|
||||
и корпускулярные и волновые свойства |
|
волны, а k – её волновой |
|
|||
– провозглашение |
так называемого |
|
вектор; λ – длина волны. |
|
||
корпускулярно-волнового дуализма. |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Louis Victor Pierre
Raymond (7th Duc
de Broglie)
Представление атома по теории де Бройля