Автор Людмила Сластенкина задал вопрос в разделе ВУЗы, Колледжи
Какие гипотезы и постулаты лежат в основе квантовой механики? и получил лучший ответ
Ответ от АОЛ[гуру]
Основные положения квантовой теории: гипотеза Планка, квантовая теория Эйнштейна, постулаты Бора, квантовые числа
В основе идеи квантовой механики лежит представление о двойственности природы света. Если в классической тории электрону приписывают только корпускулярные свойства, а свет рассматривают как электромагнитную волну, то в квантовой механике электрон обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами.
Разногласия классической и квантовой теорий:
1) Фотоэффект, эффект Комптона. Фотоэффект бывает внутренний и внешний:
внешний фотоэффект – вырывание электронов с поверхности твердых и жидких тел в результате действия света;
2) Устойчивость атомов. С позиции классической физики электрон, вращающийся вокруг атомного ядра, должен непрерывно испускать энергию, терять скорость и падать на ядро. Т. е. стационарное состояние планетарной модели атома невозможно (частота обращения должна постоянно меняться) , а совокупность атомов должна давать непрерывный спектр излучения.
В 1900 году Макс Планк высказал гипотезу: «Излучение и поглощение энергии материей происходит не непрерывно, а отдельными порциями – квантами» . Величина каждого кванта E0=hn.
В 1907–1908 годах Эйнштейн высказал теорию, что свойство квантования энергии присуще не только процессам излучения и поглощения, но и вообще является свойством света.
Суть теории в том, что свет – это поток световых квантов – фотонов, летящих в пространстве со скоростью света:
Фотон не имеет массы покоя, в отличие от других частиц.
Фотон всегда и везде движется со скоростью света. Т. о. распространение света в веществе сопровождается процессами переизлучения фотонов: фотоны испускаются и практически тут же поглощаются и т. д. Связь между корпускулярными свойствами фотона и волновыми осуществляется через частоту излучения.
Взаимодействие фотонов с веществом при прохождении света через какую-либо оптическую систему (дифракционную решетку, например) ведет перераспределению фотонов в пространстве и возникновению интерференционной картины на экране, освещенность отдельных точек которого прямо пропорциональна суммарным энергиям фотонов, попадающих в эту точку за единицу времени.
Корпускулярные свойства обусловлены тем, что Э, p, m фотона или излучения локализованы в дискретных частицах, а волновые – статистическими закономерностями распределения фотонов в пространстве, т. е. закономерностями, определяющими вероятность нахождения фотона в определенных точках пространства.
В 1913 году Нильс Бор в теории о строении атома сформулировал два постулата:
1) Постулат стационарных орбит (состояний) – существуют определенные стационарные состояния атома, находясь в которых он не излучает энергию.
2) Постулат частот – при переходе из одного стационарного состояния в другое атом излучает/поглощает квант электромагнитной энергии – фотон.
Как у света, так и у микрочастиц мы не можем одновременно наблюдать проявление волновых и корпускулярных свойств.
Квантовые числа – целые или дробные числа, определяющие возможные дискретные значения физических величин, характеризующих квантовые системы (атомное ядро, атом, молекулу и т. д. ) и отдельные элементарные частицы.