Home / مقالات علمی / دنیای کوانتوم / كوانتوم به زبان ساده 4
كوانتوم به زبان ساده 4

كوانتوم به زبان ساده 4

نويسنده: سياوش كسروي


بخش چهارم كسي الكترون را نديده؟ تابع موج
در قسمت هاي پيشين گفتيم كه فوتون ها و كلا ريز ذرات هم ذره هستند و هم موج، و به واقع موج و ذره در هم تنيده شده اند، اما اگر ذرات گسسته مي توانند بصورت امواج پيوسته انتشار يابند، چطور ميتوانيم مكان آنها را تعيين كنيم؟
شرودينگر فيزيكدان اتريشي، در ١٩٢٦، با استفاده از فيزيك امواج و احتمالات بيان كرد كه احتمال حضور ذره اي كه موجي انتشار مي يابد در يك مكان خاص، چقدر است؟ و اين نتيجه به زودي يكي از پايه هاي مكانيك كوانتومي شد

مدل اتمي بور

نيلز بور فيزيكدان دانماركي كه خود يكي از پايه گذاران كوانتوم بود، ايده ي انرژي كوانتيده را براي الكترون ها در اتم به كار گرفت، او از آنجا كه الكترون ها به سادگي از اتم جدا مي شدند، فكر كرد كه بايد در مدارهايي حول هسته در چرخش باشند، كه اين مدارها تنها با انرژي خاصي متناسب با مضربي از كوانتاي انرژي پايه وجود داشته باشند، مدل بور در توصيف اتم ساده ي هيدروژن به خوبي عمل مي كرد. اما در اتم هاي سنگين تر دقت آن كاهش مي يافت، و البته موجي بودن حركت الكترون همچنان معما بود.
معادله ي موج شرودينگر- اينجا آنجا هيچ جا
اگر از يك كوانتوم دان مكان ذره را بپرسيد، جواب خواهيد شنيد، آنجا كه بايد باشد!
شرودينگر با الهام از كار دوبروي، معادله اي نوشت كه مي توانست، به كمك آن موقعيت ذره را زماني كه بصورت موج در نظر گرفته شده، توصيف كند، شرودينگر ايده تابع موج را براي بيان احتمال بودن ذره در در يك بازه زماني در يك محل خاص به كار گرفت و اطلاعات قابل درك درباره آن ذره را از تابع موج استخراج كرد.
معادله موج شرودينگر پيشرفت قابل توجهي ايجاد كرد و منجر به مدل مدارهاي الكتروني شد. مدلي كه در آن تنها مي شد از احتمال حضور الكترون در اطراف هسته سخن گفت. درست مانند پرنده اي كه در يك قفس است، ممكن است در هر نقطه ي آن قفس در طول زمان پاي بگذارد، اما احتمال حضور وي در اطراف ظرف دانه درصد بسيار بالايي ست، الكترون ها هم در هر نقطه از اطراف هسته گردش مي كردند، اما احتمال حضور آنها در سطوح كوانتيده بيش از ساير مكان هاست! اين سطوح در علم شيمي اوربيتال ناميده شد.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

Scroll To Top