Atómový model Schrödingerových charakteristík, postuláty



Schrödingerov atómový model Bol vyvinutý Erwinom Schrödingerom v roku 1926. Tento návrh je známy ako kvantový mechanický model atómu a opisuje vlnové správanie sa elektrónu..

Za týmto účelom bol vynikajúci rakúsky fyzik založený na hypotéze Broglieho, ktorý uviedol, že každá častica v pohybe je spojená s vlnou a môže sa správať ako taká..

Schrödinger navrhol, že pohyb elektrónov v atóme zodpovedá vlnovo-duální dualite, a preto by sa elektróny mohli mobilizovať okolo jadra ako stojaté vlny.

Schrödinger, ktorý získal Nobelovu cenu v roku 1933 za jeho príspevky k atómovej teórii, vyvinul homonymnú rovnicu na výpočet pravdepodobnosti, že elektrón je v špecifickej polohe.

index

  • 1 Charakteristika atómového modelu Schrödinger
  • 2 Experiment
    • 2.1 Mladý experiment: prvá demonštrácia dvojzložkovej vlny
    • 2.2 Schrödingerova rovnica
  • 3 Postuláty
  • 4 Články záujmu
  • 5 Referencie

Charakteristika atómového modelu Schrödinger

-Popisuje pohyb elektrónov ako stojaté vlny.

-Elektrony sa pohybujú konštantne, to znamená, že nemajú pevnú alebo definovanú polohu v atóme.

-Tento model nepredpovedá polohu elektrónu, ani neopisuje cestu, ktorú vytvára v atóme. Zriadi len pravdepodobnostnú zónu na lokalizáciu elektrónu.

-Tieto oblasti pravdepodobnosti sa nazývajú atómové orbitály. Orbitály opisujú pohyb translácie okolo jadra atómu.

-Tieto atómové orbitály majú rôzne úrovne a sub-úrovne energie, a môžu byť definované medzi elektrónovými mrakmi.

-Model neuvažuje o stabilite jadra, len sa týka vysvetlenia kvantovej mechaniky spojenej s pohybom elektrónov v atóme..

experiment

Schrödingerov atómový model je založený na Broglieho hypotéze a na predchádzajúcich atómových modeloch Bohr a Sommerfeld.

Na to sa Schrödinger spoliehal na Youngov experiment a na základe vlastných pozorovaní vyvinul matematický výraz, ktorý nesie jeho meno..

Sledovanie vedeckých základov tohto atómového modelu:

Youngov experiment: prvá demonštrácia dvojzložkovej vlnovej duality

Broglieho hypotézu o vlnobitej a korpuskulárnej povahe hmoty možno demonštrovať pomocou Young Experimentu, známeho aj ako experiment s dvojitou štrbinou..

Anglický vedec Thomas Young položil základy Schrödingerovho atómového modelu, keď v roku 1801 uskutočnil experiment s cieľom overiť vlnovú povahu svetla..

Počas experimentovania Young rozdelil emisiu lúča svetla, ktorý prechádza cez malý otvor cez pozorovaciu komoru. Toto rozdelenie sa dosahuje použitím 0,2 mm karty umiestnenej rovnobežne s lúčom.

Konštrukcia experimentu bola uskutočnená tak, že lúč svetla bol širší ako karta, takže pri horizontálnom umiestnení karty bol lúč rozdelený na dve približne rovnaké časti. Výstup svetelných lúčov bol nasmerovaný zrkadlom.

Obidva svetelné lúče narazili na stenu v tmavej miestnosti. Tam bol zrejmý vzor interferencie medzi oboma vlnami, s ktorým bolo preukázané, že svetlo sa môže správať rovnako ako častice ako vlna.

O storočie neskôr, Albert Einsten posilnil myšlienku prostredníctvom princípov kvantovej mechaniky.

Schrödingerova rovnica

Schrödinger vyvinul dva matematické modely, ktoré rozlišujú, čo sa deje v závislosti od toho, či sa kvantový stav mení s časom alebo nie.

Pre atómové analýzy, Schrödinger publikoval end 1926 Schrödinger rovnica nezávislá na čase, ktorý je založený na vlnovej funkcie správajú ako stojatých vĺn.

To znamená, že sa vlna nepohybuje, jej uzly, tj jej rovnovážne body, slúžia ako pivot pre zvyšok štruktúry, aby sa pohybovala okolo nich, opisujúc určitú frekvenciu a amplitúdu.

Schrödinger definoval vlny, ktoré opisujú elektróny ako stacionárne alebo orbitálne stavy a sú zase spojené s rôznymi úrovňami energie.

Schrödingerova rovnica nezávislá na čase je nasledovná:

kde:

E: konštanta proporcionality.

Ψ: vlnová funkcia kvantového systému.

Η: Hamiltonovský operátor.

Časovo nezávislá Schrödingerova rovnica sa používa, keď pozorovateľná reprezentujúca celkovú energiu systému, známa ako Hamiltonovský operátor, nezávisí od času. Funkcia, ktorá opisuje celkový pohyb vĺn, však bude vždy závisieť od času.

Schrödingerova rovnica naznačuje, že ak máme vlnovú funkciu and a Hamiltonovský operátor na nej pôsobí, konštanta E proporcionality predstavuje celkovú energiu kvantového systému v jednom zo stacionárnych stavov..

Pri aplikácii na atómovej modeli Schrödinger, v prípade, že elektrón pohybuje v definovanom priestore, majú diskrétne hodnoty energie, a v prípade, že elektrón sa voľne pohybuje v priestore, sú súvislé intervaly energie.

Z matematického hľadiska existuje niekoľko riešení pre Schrödingerovu rovnicu, každé riešenie znamená inú hodnotu pre konštantu proporcionality E.

V súlade s princípom Heisenbergovho neurčitosti, nie je možné odhadnúť polohu alebo energie elektrónu. V dôsledku toho, vedci uznávajú, že odhad polohy elektrónu v atóme je nepresné.

postuláty

Postuláty Schrödingerovho atómového modelu sú nasledovné:

-Elektróny sa chovajú ako stojaté vlny, ktoré sú rozdelené v priestore podľa vlnovej funkcie Ψ.

-Elektrony sa pohybujú v rámci atómu pri opise orbitálov. Toto sú oblasti, kde je pravdepodobnosť nájdenia elektrónu podstatne vyššia. Uvedená pravdepodobnosť je úmerná štvorcu vlnovej funkcie Ψ2.

Elektronická konfigurácia Schrödinguerovho atómového modelu vysvetľuje periodické vlastnosti atómov a väzieb, ktoré sa tvoria.

Schrödingerov atómový model však neuvažuje o rotácii elektrónov, ani nezohľadňuje variácie rýchleho správania elektrónov v dôsledku relativistických účinkov.

Články záujmu

Atómový model Broglieho.

Atómový model Chadwicku.

Atómový model Heisenberga.

Atómový model Perrinu.

Atómový model Thomsona.

Atómový model Daltona.

Atómový model Dirac Jordan.

Atómový model Democritus.

Atómový model Bohr.

referencie

  1. Atómový model Schrodingera (2015), získaný z: quimicas.net
  2. Kvantový mechanický model atómu Obnovený z: en.khanacademy.org
  3. Schrödingerova vlnová rovnica (s.f.). Jaime I. Castellón University, Španielsko. Zdroj: uji.es
  4. Moderná atómová teória: modely (2007). © ABCTE. Zdroj: abcte.org
  5. Schrodingerov atómový model (s.f.). Zdroj: erwinschrodingerbiography.weebly.com
  6. Wikipédia, Voľná ​​encyklopédia (2018). Schrödingerova rovnica. Zdroj: en.wikipedia.org
  7. Wikipédia, Voľná ​​encyklopédia (2017). Mladý experiment. Zdroj: en.wikipedia.org