|
3.2. ВОДОРОДОПОДОБНЫЕ СИСТЕМЫ В КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ
3.2.1. Квантово-механическая картина строения атома
В § 3.1 обсуждалась ограниченность боровской теории строения атома. Рассмотрим теперь квантово-механическую теорию атомов, гораздо более полную, чем старая теория Бора. Она сохраняет некоторые аспекты старой теории. Например, электроны могут находиться в атоме только в дискретных состояниях с определенной энергией; при переходе электрона из одного состояния в другое испускается (или поглощается) фотон. Но квантовая механика - не просто обобщение теории Бора. Она представляет собой гораздо более глубокую теорию и рисует совершенно иную картину строения атома. Согласно квантовой механике не существует определенных круговых орбит электронов, как в теории Бора. В силу волновой природы электрон «размазан» в пространстве, подобно «облаку» отрицательного заряда.
Размеры и форму электронного облака для основного состояния атома можно вычислить по формуле
...
где Ψ(r) - волновая функция положения, зависящая от расстояния r до центра атома.
Постоянная r1 совпадает с радиусом первой боровской орбиты. Следовательно, электронное облако в основном состоянии водорода сферически-симметрично, как показано на рис. 3.2.1.
Электронное облако грубо характеризует размеры атома, но, поскольку облако может не иметь четко выраженных границ, атомы также не имеют ни точной границы, ни определенного размера.
|
