atomska-kvantna fizika

6/25/2015 ATOMSKA­kvantna fizika

data:text/html;charset=utf­8,%3Cdiv%20class%3D%22text_layer%22%20style%3D%22position%3A%20absolute%3B%20top%3A%200px%3B%20left%3A%2… 1/1

ATOMSKA i KVANTNA FIZIKA gradivo 4. razreda

8. Valna priroda č estica

Louis de Broglie(de Brolj) ( 1892. – 1987. ) – franc. fizičar, dao je hipotezu :čestice imaju valna svojstva(1929. Nobelova nagrada)

Valna duljina pridruženačestici : mvh

=λ m – masačestice v – brzinačestice

Gornja jednadžba može pisati : ph=λ ⇒ λ ∼

p1 p ­ impuls (količina gibanja)

mv p = , klasična fizika ili mv p ⋅=γ , relativistička fizikaHipoteza je potvr đena pokusom ogiba ( difrakcije ) elektrona na kristalima.POKUS Davissona i Germera ( Nobelova nagada 1937.g. ) :

Kristal je optička mrežica za elektrone.

MnO Na foto ­ plo č i nastaje ogibna slika elektrona.(tzv. Laueov dijagram – laueogram)

Max Laue, austijski fizi č ar

Pri ogibu na kristalu elektroni zadovoljavaju tzv. Braggov uvjet : Θ⋅= sin2d k λ

k – red ogibne slike k = 1, 2, 3,...

λ– valna duljina elektronad – udaljenost mrežnih ravnina kristalatj. konstanta optičke mrežice (rešetke)

Θ(theta) – kut sjaja ( kut koji zatvara sin DE d θ =upadna zraka sa mrežnom ravninom

razlika hoda2 sin DE EF d θ + =sin EF d θ =

λ k =Δ , uvjet konstruktivne interferencije, dolazi do pojačanja valovaDe Broglieva jednadžba povezuje i valna i korpuskularna svojstva elektrona. Ono što vrijedi zaelektron, vrijedi i za ostalečestice. No, valovi­čestice nisu poput elektromagnetskih valova : brzinaim je manja od brzine svjetlosti i nije stalna. Ali, kao i EM­valovi, nitičestice ne pokazuju uvijek valna svojstva. To ovisi o odnosu valne duljinečestice i njene veličine :

♥ uvjet koji određuje kadačestica pokazuje pokazuje valna svojstva :d << λ d – veličinačestice

♥ uvjet koji određuje kadačestica ne pokazuje pokazuje valna svojstva : d≥ λ Zašto elektron uvijek pokazuje valna svojstva ?Odgovor : Kada se izračuna valna duljina pridružena elektronu dobije se vrijednost puno manja od

„veličine“ elektrona, koja se procjenjuje na približno ~ 10­16

m. Npr. kada se elektron giba brzinom 105m/s, njegova valna duljina je 7,3 nm :

3,7103,7101011,9

10626,6 9531

34

=⋅=⋅⋅⋅== −−

−m

mvh

λ nm elektron u atomu formira stojni val :

Nina Obradovi ć , prof.10