关于玻尔理论

2024年12月05日 17:06
有5个网友回答
网友(1):

4楼的回答是很经典的。补充:事实上没有的原因是量子论的电子在原子中,简单起见,就认为是氢原子,电子的运动是呈云状分布,简单点说定态波函数是3维的驻波,也就是在定态,说电子所产生的电流值为0(可通过波函数计算),不存在向心加速度这种东西,所以不同于经典的轨道理论。所以在和电动力学结合时,没有辐射。如果处于两个定态的叠加态,在和光场耦合的情况下是会产生辐射的(发射光子)。由于过程复杂,高中和普物省略了。

楼下的(我补充之后成楼上的了)看来是刚学量子力学,喜欢用薛定谔方程和引曾瑾言的书,但薛定谔方程在定能量本征值方面的作用和bohr的理论没什么区别,因为没有考虑到和电磁场和耦合,经典的氢原子薛定谔方程是无法描述辐射现象的,就是你还是不能说明用了量子力学为什么电子的运动在定态就不辐射了光了,这与电动力学还是矛盾的。关键的原因在本质上解决这个问题必须涉及量子电动力学,把电磁场也量子化,然会会发现电子其实不断在发射和吸收虚光子。但从半经典唯象的角度来看,正是因为驻波和几率波的解释导致不存在向心加速度,从而不会发射光子。

网友(2):

以上都不是正解,我来说吧,其实很简单的。

1 4L的说法在高中教材上一般都这样说,但是,事实上,Bohr并没有给出“事实上并没有”的真正原因,而是把它作为基本假设“能级是量子化的”的一部分。既然是基本假设,就不用证明了。真正解释这个问题必须用到薛定谔方程。

2 抛开具体的计算,薛定谔方程的解是正负频波函数的叠加。而氢原子是一个中心势场问题。(好像很难讲清楚,我再想一下。。。)其实这些都不重要,以后你要学的话在量子力学里面就会学到的,专门有一章“氢原子问题”要看书的话推荐曾谨言的《量子力学》,当然里面都是公式。

3 现在进入正题。简化成一维问题,氢原子里面波函数的通解形式是Asin(kX)+Bsin(kX),这里还剩下A B k三个可调节参数才能确定波函数。而根据薛定谔方程列出的边界条件(无穷远处为0,为指数衰减解)列出两个方程(一个是波函数连续,一个是波函数的导数连续),这样发现还是少一个参数,于是波数k不能任意,能级E和k通过公式k^2*h^2=2m|E|联系在一起。这里h是普朗克常数的平均值。这样k不能任意就对应于能级E必须量子化(证明过程中还用到了不确定性关系)。

数学上的本质就是一个薛定谔方程解运用束缚态边界条件时的定参数问题。

物理上的本质还是在于不确定原理,假如你电子确定在原子核上面,那么由于位置和动量不能完全确定(这里用高中水平的说法,其实还可以推导严格的数学公式)既然位置完全确定了,那么动量就完全不确定,这个粒子就无法观测无法存在。以上

网友(3):

这个不难解释。由经典电动力学,当带电粒子有加速度时,就会辐射。电子为带电粒子,它绕核运动存在向心加速度,故按经典理论,在电子运动过程中,应该向外辐射电磁波,从而使整个(核与电子)系统能量降低,由于辐射当为连续的,故知电子会沿着螺旋形轨道撞向原子核。这是经典理论得出的纯理论结论。但,实验得出的事实结论是电子在绕核过程中,只能处于特定的几个轨道,且存在一个最低轨道,并不支持经典得出的观点,于是产生了矛盾。为解决事实与理论的出入,玻尔提出量子化这一概念,开辟了解释微观领域问题的一个全新视角,即量子论。

网友(4):

经典理论说,电子像行星一样绕恒星转动,但是原子核外有很多其他原子核,所以电子速度会减小,最终撞到原子核上

网友(5):

电子绕原子并非轨道运动,而是波动,形成稳定的驻波,这是原子稳定的原因。
经典力学研究的物质的运动都是轨道运动,但对于高速微观离子,用轨道解释其运动是错误的,只能用量子力学解释。具体参见量子力学薛定谔方程