Вопрос №59 Двойная природа атомов (дуализм). Гипотеза де-Бройля

Квантовые числа. Принцип Паули.

Гипотеза де Бройля. Опыт Девисона. Опыт Фабриканта.

В 1924 г. Бройль выдвинул гипотезу, что дуализм не является особенностью одних только оптических явлений, но имеет универсальное значение. Допускается, что частицы наряду с курпускулярными св-ми имеют также и волновые, де Бройль перенес на случай частиц в-ва те же правила перехода от одной картины к другой, какие справедливы в случае света. По идее де Бройля, движение электрона или какой-либо другой частицы связано с волновым процессом, длина волны к-рого равна h/mv, m - масса частицы, v - ее скорость, h - постоянная Планка. Гипотеза подтвердилась опытами Девисона и Фабриканта. Девисон исследовал отражение электронов от монокристалла никеля. Узкий пучок моноэнергетических эл-нов направлялся на поверхность монористалла, сошлифованною перпендикулярно к большой диагонали кристалл. решетки. Отраженные электроны улавливались цилиндрическим электродом, присоед. к гальванометру. Интенсивность отраженного пучка оценивалась по силе тока, при этом варьировались скорость электронов и угол падения. Опыт Фабриканта - дифракция эл-на (пропускали по одиночке через прибор, промежуток времени между двумя последовательными прохождениями эл-нов через кристалл примерно в 30 000 раз превосходил время, затраченное на прохождение эл-ном на прохождение всего прибора).

Двойственность свойств микрочастиц.

По гипотезе де Бройля микрочастицы обладают двойственной природой. Они проявляют как волновые (дифракция, отражение, преломление, интерференция) св-ва, так и курпускулярные (фотоэффект, эффект Комптона, излучение тел)

Образование энергетических зон в кристалле. Принцип запрета Паули.

В изолированных атомах электроны находятся в дискретных энергетических состояниях. В твердом теле энергетические состояния определяются ка взаимодействие их с ядром своего атома, так и электрическим полем кристаллической решетки, т.е. взаимодействием с другими атомами. В результате этого взаимодействия энергетические атомы электронов расщепляются. Вместо дискретного энергетического уровня, характерного для изолированного атома, возникает N близко расположенныхдруг от друга энергетических уровней, которые образуют энергетическую полосу(зону). В кристаллах образуется зонный энергетический спектр электронов. Образование зонного энергетического спектра вытекает из соотношения неопределенностей.