דגם אטומי של תכונות שרדינגר, פוסטולאטיות

ה המודל האטומי של שרדינגר הוא פותח על ידי ארווין שרדינגר בשנת 1926. הצעה זו ידועה כמודל מכני קוונטי של האטום, ומתאר את התנהגות הגל של האלקטרון.

לשם כך, הפיסיקאי האוסטרי המצטיין התבסס על ההשערה של ברולי, שאמר כי כל חלקיק בתנועה קשור לגל ויכול להתנהג ככזה.

שרדינגר הציע שתנועת האלקטרונים באטום תואמת את הדואליות של חלקיקי הגל, וכתוצאה מכך ניתן לגייס את האלקטרונים סביב הגרעין כגלים עומדים.

שרדינגר, שזכה בפרס נובל ב- 1933 על תרומתו לתיאוריה האטומית, פיתח את המשוואה ההומיאמית כדי לחשב את ההסתברות שאלקטרון נמצא במצב מסוים.

אינדקס

• 1 מאפייני המודל האטומי של שרדינגר
• 2 ניסוי
  • 2.1 הניסוי של יאנג: ההפגנה הראשונה של הדואליות של חלקיקי הגל
  • 2.2 משוואת שרדינגר
• 3 פוסטולים
• 4 מאמרים בעלי עניין
• 5 הפניות

מאפייני המודל האטומי של שרדינגר

-מתאר את תנועת האלקטרונים כגלים עומדים.

-האלקטרונים נעים כל הזמן, כלומר, אין להם מיקום קבוע או מוגדר בתוך האטום.

-מודל זה אינו מנבא את מיקומו של האלקטרון, וגם אינו מתאר את המסלול שהוא עושה בתוך האטום. זה רק יוצר אזור הסתברות כדי לאתר את האלקטרון.

-תחומים אלה של הסתברות נקראים אורביטלים אטומיים. האורביטלים מתארים תנועה של התרגום סביב גרעין האטום.

-אלה אטומי אטומי יש רמות שונות ותת רמות של אנרגיה, והוא יכול להיות מוגדר בין עננים אלקטרונים.

-המודל אינו שוקל את היציבות של הגרעין, רק מתייחס להסביר את מכניקת הקוונטים הקשורים התנועה של אלקטרונים בתוך האטום.

ניסוי

המודל האטומי של Schrödinger מבוסס על השערת Broglie, ועל המודלים האטומיים הקודמים של Bohr ו- Sommerfeld.

לשם כך הסתמך שרדינגר על הניסוי של יאנג, ועל סמך התצפיות שלו, פיתח את הביטוי המתמטי הנושא את שמו.

בעקבות היסודות המדעיים של מודל אטומי זה:

ניסוי של יאנג: ההפגנה הראשונה של הדואליות של חלקיקי הגל

השערתו של ברולי על אופיו הבלתי מתיר והמוסרי של החומר יכולה להתבטא על ידי הניסוי הצעיר, הידוע גם כניסויים הכפולים..

המדען האנגלי תומאס יאנג הניח את היסודות של המודל האטומי של שרדינגר כאשר בשנת 1801 הוא ביצע את הניסוי כדי לאמת את אופי הגל של האור.

במהלך הניסוי שלו חילק יאנג את פליטת קרן האור שעוברת דרך חור קטן דרך חדר תצפית. חלוקה זו מושגת באמצעות כרטיס 0.2 מ"מ, הממוקם במקביל הקורה.

העיצוב של הניסוי נעשה כך קרן האור היה רחב יותר מאשר הכרטיס, ולכן, בעת הנחת הכרטיס אופקית, הקורה חולקה לשני חלקים שווים בערך. הפלט של קורות האור היה מכוון על ידי מראה.

שתי קרני אור פגעו בקיר בחדר חשוך. שם ניכר דפוס ההתנגשות בין שני הגלים, שבו הוכח שהאור יכול להתנהג כמו חלקיק כגל.

מאה שנה מאוחר יותר, אלברט אינסטן חיזק את הרעיון באמצעות עקרונות מכניקת הקוונטים.

משוואת שרדינגר

Schrödinger פיתחה שני מודלים מתמטיים, הבדל מה קורה בהתאם למצב הקוונטי משתנה עם הזמן או לא.

לצורך ניתוח האטום, פרסם שרדינגר בסוף שנת 1926 את משוואת שרדינגר ללא תלות בזמן, המבוססת על פונקציות הגל המתנהגות כגלים עומדים.

משמעות הדבר היא כי הגל אינו זז, הצמתים שלו, כלומר, נקודות שיווי המשקל שלה, לשמש ציר עבור שאר המבנה לנוע סביבם, המתאר תדר מסוים משרעת.

שרדינגר הגדיר את הגלים המתארים את האלקטרונים כמצבים נייחים או אורביטליים, ומשויכים, בתורם, לרמות אנרגיה שונות.

משוואת שרדינגר ללא תלות בזמן היא כדלקמן:

היכן

ה: קבוע של מידתיות.

Ψ: פונקציית הגל של המערכת הקוונטית.

Η: המפעיל המילטוני.

משוואת שרדינגר הזמנית בזמן משמשת כאשר ניתן לראות את האנרגיה הכוללת של המערכת, הידועה כמפעיל המילטוניאני, אינה תלויה בזמן. עם זאת, הפונקציה המתארת ​​את תנועת הגל הכולל תישאר תמיד תלויה בזמן.

משוואת שרדינגר מציינת כי אם יש לנו פונקציית גל Ψ, והמפעיל המילטוניאני פועל על זה, המידתיות קבועה E מייצג את האנרגיה הכוללת של המערכת הקוונטית באחת המדינות הנייחות שלה.

מיושם על המודל האטומי של Schrödinger, אם המהלכים אלקטרונים במרחב מוגדר יש ערכי אנרגיה בדידים, ואם האלקטרון נע בחופשיות בחלל, ישנם מרווחי אנרגיה רציפה.

מנקודת מבט מתמטית, ישנם מספר פתרונות עבור משוואת שרדינגר, כל פתרון מרמז על ערך שונה עבור המידתיות קבועה E.

על פי עקרון האי-ודאות של הייזנברג, לא ניתן להעריך את המיקום או האנרגיה של האלקטרון. כתוצאה מכך, מדענים מכירים בכך שהערכת מיקומו של האלקטרון בתוך האטום אינה מדויקת.

פוסטולים

ההנחות של המודל האטומי של שרדינגר הן:

-האלקטרונים מתנהגים כמו גלים עומדים שמחולקים בחלל בהתאם לפונקציית הגל.

-האלקטרונים נעים בתוך האטום בתיאור האורביטלים. אלו הם תחומים שבהם ההסתברות למציאת אלקטרון גבוהה בהרבה. ההסתברות המופנית פרופורציונלית לריבוע של פונקציית הגל Ψ².

התצורה האלקטרונית של המודל האטומי של Schrödinguer מסבירה את המאפיינים התקופתיים של האטומים והקשרים הנוצרים.

עם זאת, המודל האטומי של Schrödinger אינו שוקל את הספין של האלקטרונים, וגם אינו שוקל את הווריאציות של התנהגות אלקטרונים מהירה עקב השפעות רלטיבי.

מאמרים בעלי עניין

דגם אטומי של ברולי.

דגם אטומי של צ'אדוויק.

דגם אטומי של הייזנברג.

מודל אטומי של פרין.

מודל אטומי של תומסון.

מודל אטומי של דלתון.

דגם אטומי של דיראק ירדן.

מודל אטומי של דמוקריטוס.

דגם אטומי של בוהר.

הפניות

1. המודל האטומי של שרדינגר (2015) משוחזר מ: quimicas.net
2. המודל המכני הקוונטי של האטום משוחזר מ: en.khanacademy.org
3. משוואת הגל של שרדינגר (s.f). Jaime I. קסטלון אוניברסיטת, ספרד. מקור: uji.es
4. תורת האטום המודרנית: מודלים (2007). © ABCTE. מקור: abcte.org
5. המודל האטומי של שרדינגר (s.f). מקור:
6. ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית (2018). משוואת שרדינגר. מקור: en.wikipedia.org
7. ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית (2017). הניסוי של יאנג. מקור: en.wikipedia.org