Електронна хмара. Хвильова функція

Точне положення електрона в атомі в певний момент часу встановити неможливо внаслідок існування співвідношення невизначеностей Гейзенберга (для координати і імпульсу, енергії і часу) в силу його хвильових властивостей

Електрон у атомі можна уявити як хмару з певною густиною від’ємного електричного заряду в певному об’ємі простору навколо ядра. Оскільки рух електрона має хвильовий характер, то він описується за допомогою хвильового рівняння подібно тому як описуються акустичні, світлові хвилі. Таке рівняння було запропоноване у 1926р. австрійским вченим Ервіном Шредінгером. Це диферненціальне рівняння II порядку в частинних похідних для 1-го електрона у трьохмірному просторі. Стаціонарне хвильове рівняння (коли ϕ не залежить від часу)

Величину Ψ, що кількісно характеризує амплітуду трьохмірної хвилі, зв’язаної з рухом електрона, називають хвильовою функцією або „псі”-функцією.

Е - повна енергія електрона (частинки);

U - потенціальна енергія електрона в полі потенціальних сил ядра;

, h =6,63*10^-34 Дж с; m_åë - маса електрона.

Ψ - приймає комплексні значення. Фізичний зміст має не сама ϕ-функція, а квадрат її модуля

- характеризує густину ймовірності знаходження електрона

і 12

у деякій точці простору. Величина - є ймовірністю знаходження електрона в

елементі об’єму dVв „окрестности” певної точки атомного простору. Визначаючи значення хвильової функції, що задовольняють рівняння Шредінгера, ми знаходимо той простір біля ядра, в якому з найбільшою ймовірністю перебуває електрон (його називають атомною орбіталлю, АО).

Слід вказати, що розв’язки хвильового ріняння (просторові хвильові функції електрона) можливі тільки при певних дискретних значеннях енергії Е₁, Е₂, ... , Е_n. Таким чином, на відміну постулатам Бора існування квантованих станів, які характеризуються квантованими значеннями енергії мікросистеми строго безпосередньо витікає із розв’язку хвильового рівняння.

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Електронна структура атомів	\|	Квантовані стани атома

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.003 сек.