Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

Глава 2: Електрони та орбіталі

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    25117

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Зображення світової хмари, що описує електрони і орбіталі. Найбільші показані слова - електрони, електрони, енергія, світло та атоми.

    Навіть коли він сформулював свою планетарну модель атома, Резерфорд усвідомлював, що з ним є серйозні проблеми. Наприклад, тому що як заряди відштовхуються і на відміну від зарядів притягуються, було зовсім не зрозуміло, чому множинні протони в ядрах елементів важче водню не відштовхуються один одного і змушують ядра фрагментуватися. Що дозволяє їм залишатися так близько один до одного? З іншого боку, якщо електрони обертаються навколо ядра, як планети навколо Сонця, чому вони не відштовхуються один від одного, що призводить до досить складних і імовірно нестабільних орбіт? Чому вони не викидаються спонтанно і чому електростатичне тяжіння між позитивно зарядженим ядром і негативно зарядженими електронами не призводить до того, що негативно заряджені електрони потрапляють в позитивно заряджене ядро? Припускаючи, що електрони рухаються навколо ядра, вони постійно прискорюються (змінюють напрямок). Якщо ви знаєте свою фізику, ви зрозумієте, що (як встановлено Джей К.Максвелл - див. Нижче) заряджений об'єкт випромінює випромінювання при прискоренні. [1] Коли електрон обертається навколо ядра, ця втрата енергії призведе його до спіралі в ядро - такий атом не буде стабільним. Але, як відомо, більшість атомів взагалі досить стабільні.

    Стільки питань і так мало відповідей! Очевидно, що модель Резерфорда бракувала чогось важливого і припускала щось, що не може бути правдою щодо сил всередині ядра, орбітальних властивостей електронів та атракціонів між електронами та протонами. Для завершення цієї картини нас веде в дивний світ квантової механіки.

    Мініатюра: Ковалентно пов'язаний водень та вуглець у молекулі метану. (CC BY-SA 2.5; DynaBlast через Вікіпедію)