Quantum Theory Tutorial

Klassisk fysikk forklarer mange prosesser i vårt univers rundt oss. Det blir alvorlig kort, men når det gjelder å forklare den svært store eller meget liten. Fysikken vi nå bruker på atomært nivå kalles "kvantemekanikk." Tidlig i det tjuende århundre, før kvantemekanikken kom til sin rett, de tidlige forskriftene - hva heter kvanteteorien - ble utviklet. Vurdere noen av denne utviklingen kan bedre forberede deg til å forstå de mer omfattende og komplekse kvantemekanikk.

utviklingen

Helt unøyaktige modeller av atomet ble foreslått, selv så sent som den tidligste del av det tjuende århundre. Et par av disse var 1902 kubikk atommodell av den berømte kjemiker Gilbert N. Lewis og 1904 "plomme pudding" modellen av oppdageren av elektronet, JJ Thomson. En mye bedre modell ble foreslått i 1911 av Ernest Rutherford. Han presenterte en modell av atomet likner solsystemet, komplett med en sentral positive delen, omkranset av bane negativt ladede elektronene.

I mellomtiden, i 1900, svensk fysiker Johannes Rydberg utviklet en formel som er beskrevet spektrallinjene som utsendes av alkalimetaller, samt av hydrogen. Hans ligningen ble utviklet empirisk (eksperimentelt), men hadde ingen teoretisk forankring. Det trengs en forklaring.

Også i 1900, tysk fysiker Max Planck, i å studere black stråling, kom til den konklusjon at energi kan avgis kun i diskrete enheter som adlød ligningen:

E = h ...
Energi = (Plancks konstant) * (Frequency)

Denne ligningen viser at energi finnes i små biter vi nå kaller "kvanter". Ikke klart på den tiden, dette funnet representerer likevel fødselen av kvanteteorien. Plancks oppdagelse ble styrket av Einsteins studier på "fotoelektrisk effekt." Fra Einsteins arbeid kom betegnelsen for en partikkel av lys: foton.

Knytte disse ideene sammen i 1913, Neils Bohr utviklet sin atommodell, hvor elektronene holdes på plass av elektrostatiske krefter. Hans modell kreves konkrete beløp eller mengde energi (kvanter) være involvert når elektroner endret energi stater. Bohrs hydrogenatom produsert resultater i samsvar med Rydberg formel!

Quantum Theory Forfaller Into kvantemekanikk

Det var ingen mangel på fysikk og matematisk talent i 1925. I dette året, "matrix mekanikere" ble utledet av Werner Heisenberg, etter en oppfatning av en venn, østerrikske fysikeren Wolfgang Pauli. Senere, Erwin Schrödinger stammer i hovedsak det samme fra et annet perspektiv, og "bølge mekanikk" ble født. Dette er den formen for kvantemekanikk oftest brukt i dag. For sitt arbeid fikk Schroedinger 1933 Nobelprisen i fysikk, som han delte med PAM Dirac.