по предмету: Концепции современного естествознания на тему: Квантово механическая модель атома водорода
СОДЕРЖАНИЕ: Целью написания моей научной работы заключалась описание квантово-механической модели атома водорода, и рассказе о законах, на которых основана жизнь микромираФедеральное агентство по образованию РФ
Южно Уральский государственный университет
Кафедра физической химии
РЕФЕРАТ
по предмету: Концепции современного естествознания
на тему: Квантово механическая модель атома водорода
Челябинск
2005
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СТРОЕНИЕ АТОМА
1.1 Краткая история развития представлений о строении атома
1.2. Модели строения атома
1.3. Строение электронной оболочки атома по Бору
ГЛАВА 2 ЭЛЕКТРОННАЯ ОБОЛОЧКА АТОМА
2.1.Основные положения квантовой механики
2.2. Электронное облако
2.3. Квантово механическая модель атома
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Целью написания моей научной работы заключалась описание квантово-механической модели атома водорода, и рассказе о законах, на которых основана жизнь микромира.
В 20-е годы XX в. возник новый раздел физики, описывающий движение и взаимодействие микрочастиц - квантовая (или волновая) механика. Она основывается на квантовании энергии, волновом движении микрочастиц.
Прошло много лет с тех, пор как были открыты её основные законы, но данная тема и сегодня заставляет волновать многие научные умы, и по этой причине не теряет своей актуальности.
В данной работе мной были поставлены следующие задачи:
1. Рассказать о начальном этапе развития квантовой механики, о первых представлениях о строении атома, о первых представителях, сделавших значительный вклад в развитии науки.
2. Сформулировать основные законы и постулаты, благодаря которым квантовая механика стала отдельной наукой.
Научная работа состоит из двух частей. Первая часть включает в себя информацию об истории развития представлений о строении атома, моделях строения атома, и строению электронной оболочки атома по Бору.
Во вторую часть работы включены основные положения квантовой механики. Электронному облаку и квантово механической модели атома посвящены отдельные главы с прилагаемыми к ним схемами и иллюстрациями.
ГЛАВА 1
1.1. Краткая история развития представлений о строении атома
Понятие «атом» возникло и оформилось как система представлений об устройстве окружающего мира в воззрениях древнегреческих философов в 500— 200 гг. до н. э. Левкипп утверждал, что мир состоит из мельчайших частиц и пустоты. Демокрит назвал эти частицы атомами (неделимыми) и считал, что они вечно существуют и способны двигаться. Размеры атомов полагались настолько малыми, что не могли быть измерены. Форма, внешнее различие атомов, как считалось, придают определенные свойства телам. Например, атомы воды — гладкие, они способны перекатываться, и поэтому жидкости свойственна текучесть; атомы железа имеют зубчики, которыми они зацепляются друг за друга, что придает железу свойства твердого тела. Способность атомов самостоятельно взаимодействовать друг с другом была предположена Эпикуром.
ГЛАВА 2
2.1.Основные положения квантовой механики
Современная теория строения атома основана на законах, описывающих движение микрочастиц (микрообъектов). Поскольку массы и размеры микрочастиц чрезвычайно малы по сравнению с массами и размерами макроскопических тел, свойства и закономерности движения отдельной микрочастицы качественно отличаются от свойств и закономерностей движения макроскопическоготела, уже давно изученных классической физикой. В 20-е годы XX в.возник новый раздел физики, описывающий движение и взаимодействия микрочастиц, — квантовая (или волновая) механика. Она основывается на представлении о квантовании энергии, волновом характере движения микрочастиц и вероятностном (статистическом) методе описания микрообъектов.
2.3. Квантово механическая модель атома.
Квантовые числа . Орбиталь можно однозначно описать с помощью набора целых чисел, называемых квантовыми. Их обозначают: п — главное квантовое число, I — орбитальное квантовое число, mi — магнитное квантовое число.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По окончанию написания данной работы мной были сделаны данные выводы:
1. Атом представляет собой сложную микросистему находящихся в движении элементарных частиц. Он состоит из положительного заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов.
2. Современная теория строения атома основана на законах, описывающих движение микрочастиц (микрообъектов).
3. Квантование энергии, волновой характер движения микрочастиц, принцип неопределенности все это показывает, что классическая механика совершенно непригодна для описания поведения микрочастиц.
4. В создании современной теории строения атома особую роль сыграли Эрнест Резерфорд, построивший планетарную модель атома (1911), и Нильс Бор, выдвинувший первую квантовую теорию атома (1913).
5. Волновое уравнение Шредингера, в квантовой механике играет такую же роль, какую законы Ньютона играют в классической механике