แบบจำลองอะตอมของSchrödingerลักษณะสมมุติ

แบบจำลองอะตอมของSchrödinger มันได้รับการพัฒนาโดย Erwin Schrödingerในปี 1926 ข้อเสนอนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อแบบจำลองเชิงกลเชิงควอนตัมของอะตอมและอธิบายพฤติกรรมคลื่นของอิเล็กตรอน.

สำหรับเรื่องนี้นักฟิสิกส์ชาวออสเตรียที่โดดเด่นตั้งอยู่บนสมมติฐานของ Broglie ซึ่งระบุว่าแต่ละอนุภาคที่เคลื่อนที่มีความสัมพันธ์กับคลื่นและสามารถทำงานได้เช่น.

Schrödingerชี้ให้เห็นว่าการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในอะตอมนั้นสอดคล้องกับความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาคดังนั้นอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ นิวเคลียสในรูปของคลื่นนิ่ง.

Schrödingerผู้ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1933 จากการมีส่วนร่วมในทฤษฎีปรมาณูพัฒนาสมการ homonymous เพื่อคำนวณความน่าจะเป็นที่อิเล็กตรอนอยู่ในตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจง.

ดัชนี

• 1 ลักษณะของแบบจำลองอะตอมSchrödinger
• 2 การทดลอง
  • 2.1 การทดลองของ Young: การสาธิตครั้งแรกของคลื่นคู่ที่เป็นอนุภาค
  • 2.2 สมการชโรดิงเงอร์
• 3 สมมุติฐาน
• 4 บทความที่น่าสนใจ
• 5 อ้างอิง

ลักษณะของแบบจำลองอะตอมSchrödinger

-อธิบายการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในรูปของคลื่นนิ่ง.

-อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องนั่นคือพวกมันไม่มีตำแหน่งที่คงที่หรือกำหนดไว้ภายในอะตอม.

-แบบจำลองนี้ไม่ทำนายตำแหน่งของอิเล็กตรอนและไม่อธิบายเส้นทางที่เกิดขึ้นภายในอะตอม มันสร้างเขตความน่าจะเป็นเพื่อค้นหาอิเล็กตรอนเท่านั้น.

-ความน่าจะเป็นเหล่านี้เรียกว่าอะตอมออร์บิทัล วงโคจรอธิบายการเคลื่อนที่ของการแปลรอบนิวเคลียสของอะตอม.

-orbitals อะตอมเหล่านี้มีระดับที่แตกต่างกันและระดับพลังงานย่อยและสามารถกำหนดได้ระหว่างเมฆอิเล็กตรอน.

-แบบจำลองนี้ไม่ได้พิจารณาถึงความเสถียรของนิวเคลียส แต่หมายถึงการอธิบายกลศาสตร์ควอนตัมที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายในอะตอม.

การทดลอง

แบบจำลองอะตอมของSchrödingerตั้งอยู่บนสมมติฐานของ Broglie และจากแบบจำลองอะตอมก่อนหน้าของ Bohr และ Sommerfeld.

สำหรับสิ่งนี้Schrödingerอาศัยการทดลองของ Young และจากการสังเกตของเขาเองได้พัฒนาการแสดงออกทางคณิตศาสตร์ที่มีชื่อของเขา.

ตามรากฐานทางวิทยาศาสตร์ของแบบจำลองอะตอมนี้:

การทดลองของ Young: การสาธิตครั้งแรกของคลื่นคู่ที่เป็นอนุภาค

สมมติฐานของ Broglie เกี่ยวกับธรรมชาติของสสารและการไหลของสสารสามารถแสดงให้เห็นได้โดย Young Experiment ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อการทดลองสองช่อง.

นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Thomas Young วางรากฐานของแบบจำลองอะตอมของSchrödingerเมื่อปี 1801 เขาได้ทำการทดลองเพื่อตรวจสอบลักษณะคลื่นของแสง.

ในระหว่างการทดลองของเขาหนุ่มแบ่งการปล่อยลำแสงที่ผ่านรูเล็ก ๆ ผ่านห้องสังเกตการณ์ การแบ่งส่วนนี้ทำได้ด้วยการใช้การ์ด 0.2 มิลลิเมตรซึ่งอยู่ขนานกับลำแสง.

การออกแบบการทดลองทำขึ้นเพื่อให้ลำแสงมีความกว้างมากกว่าการ์ดดังนั้นเมื่อวางการ์ดในแนวนอนคานจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนเท่า ๆ กันโดยประมาณ เอาต์พุตของลำแสงถูกชี้นำโดยกระจก.

ลำแสงทั้งสองชนกับกำแพงในห้องมืด มีรูปแบบการแทรกสอดระหว่างคลื่นทั้งสองที่เห็นได้ชัดซึ่งแสดงให้เห็นว่าแสงสามารถทำงานได้มากเท่ากับอนุภาคที่เป็นคลื่น.

หนึ่งศตวรรษต่อมาอัลเบิร์ตไอน์สเตนเสริมความคิดผ่านหลักการของกลศาสตร์ควอนตัม.

สมการชโรดิงเงอร์

Schrödingerพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สองแบบเพื่อแยกแยะสิ่งที่เกิดขึ้นขึ้นอยู่กับว่าสถานะควอนตัมเปลี่ยนไปตามกาลเวลาหรือไม่.

สำหรับการวิเคราะห์ปรมาณูSchrödingerตีพิมพ์เมื่อปลายปี 2469 สมการชโรดิงเงอร์เป็นอิสระจากกาลเวลาซึ่งขึ้นอยู่กับฟังก์ชันคลื่นที่ทำหน้าที่เป็นคลื่นนิ่ง.

นี่หมายความว่าคลื่นไม่เคลื่อนที่โหนดของมันคือจุดสมดุลของมันทำหน้าที่เป็นเดือยสำหรับส่วนที่เหลือของโครงสร้างเพื่อเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ พวกมันอธิบายความถี่และแอมพลิจูดที่แน่นอน.

Schrödingerกำหนดคลื่นที่อธิบายอิเล็กตรอนว่าสถานะคงที่หรือวงโคจรและเกี่ยวข้องในระดับพลังงานที่แตกต่างกัน.

สมการชโรดิงเงอร์เป็นอิสระจากเวลาดังต่อไปนี้:

ที่อยู่:

E: ค่าคงที่ของสัดส่วน.

Ψ: ฟังก์ชั่นคลื่นของระบบควอนตัม.

Η: ผู้ดำเนินการ Hamiltonian.

สมการชโรดิงเงอร์ที่ไม่ขึ้นกับเวลาถูกนำมาใช้เมื่อสังเกตได้ซึ่งแสดงถึงพลังงานทั้งหมดของระบบหรือที่รู้จักในชื่อโอเปอเรเตอร์แฮมิลตันซึ่งไม่ขึ้นอยู่กับเวลา อย่างไรก็ตามฟังก์ชั่นที่อธิบายการเคลื่อนที่ของคลื่นทั้งหมดจะขึ้นอยู่กับเวลา.

สมการชโรดิงเงอร์บ่งชี้ว่าถ้าเรามีฟังก์ชันคลื่น and และตัวดำเนินการของแฮมิลโตเนียนค่าคงที่สัดส่วน E แทนพลังงานทั้งหมดของระบบควอนตัมในสถานะนิ่ง.

นำไปใช้กับแบบจำลองอะตอมของSchrödingerถ้าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในพื้นที่ที่กำหนดมีค่าพลังงานไม่ต่อเนื่องและถ้าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างอิสระในอวกาศจะมีช่วงพลังงานต่อเนื่อง.

จากมุมมองทางคณิตศาสตร์มีวิธีแก้ปัญหาหลายอย่างสำหรับสมการชโรดิงเงอร์ซึ่งแต่ละวิธีมีค่าแตกต่างกันสำหรับค่าคงที่สัดส่วน E.

ตามหลักการความไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กไม่สามารถประเมินตำแหน่งหรือพลังงานของอิเล็กตรอนได้ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงยอมรับว่าการประมาณตำแหน่งของอิเล็กตรอนภายในอะตอมนั้นไม่ถูกต้อง.

สมมุติฐาน

สมมุติฐานของแบบจำลองอะตอมของSchrödingerมีดังต่อไปนี้:

-อิเล็กตรอนจะทำตัวเหมือนคลื่นนิ่งที่กระจายอยู่ในอวกาศตามฟังก์ชั่นคลื่นΨ.

-อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ภายในอะตอมในการอธิบายวงโคจร เหล่านี้เป็นพื้นที่ที่มีความน่าจะเป็นในการหาอิเล็กตรอนสูงกว่ามาก ความน่าจะเป็นที่ได้อ้างอิงนั้นเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของฟังก์ชันคลื่นΨ².

การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของแบบจำลองอะตอมของSchrödinguerจะอธิบายคุณสมบัติเป็นระยะของอะตอมและพันธะที่เกิดขึ้น.

อย่างไรก็ตามแบบจำลองอะตอมของSchrödingerไม่ได้พิจารณาการหมุนของอิเล็กตรอนและไม่พิจารณาถึงการเปลี่ยนแปลงของพฤติกรรมอิเล็กตรอนที่เร็วเนื่องจากผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพ.

บทความที่น่าสนใจ

แบบจำลองอะตอมของ Broglie.

แบบจำลองอะตอมของ Chadwick.

แบบจำลองอะตอมของไฮเซนเบิร์ก.

แบบจำลองอะตอมของเพอร์ริน.

แบบจำลองอะตอมของทอมสัน.

แบบจำลองอะตอมของดาลตัน.

แบบจำลองอะตอมของ Dirac Jordan.

แบบจำลองอะตอมของพรรคประชาธิปัตย์.

แบบจำลองอะตอมของ Bohr.

การอ้างอิง

1. แบบจำลองอะตอมของ Schrodinger (2015) กู้คืนจาก: quimicas.net
2. แบบจำลองเชิงกลควอนตัมของอะตอมที่กู้คืนมาจาก: en.khanacademy.org
3. สมการคลื่นSchrödinger (s.f. ) มหาวิทยาลัย Jaime I. Castellónประเทศสเปน สืบค้นจาก: uji.es
4. ทฤษฎีอะตอมโมเดิร์น: แบบจำลอง (2007) © ABCTE สืบค้นจาก: abcte.org
5. แบบจำลองอะตอมของ Schrodinger (s.f. ) สืบค้นจาก: erwinschrodingerbiography.weebly.com
6. Wikipedia, สารานุกรมเสรี (2018) สมการชโรดิงเงอร์ สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
7. Wikipedia, สารานุกรมเสรี (2017) การทดลองของเด็ก สืบค้นจาก: en.wikipedia.org