Frage:
Warum muss der Elektronenorbitalumfang in Vielfachen von de Broglie-Wellenlängen liegen?
Yusuf Abukar
2017-03-14 08:18:12 UTC
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Die Umlaufbahnen der Elektronen müssen in Vielfachen ihrer de Broglie-Wellenlänge liegen, aber was haben diese beiden gemeinsam?

Ich dachte immer, wenn es nicht ein Vielfaches der Wellenlänge wäre, würde es sich selbst destruktiv stören.
Bitte beachten Sie, dass das Bohr-Modell veraltet ist und wir jetzt wissen, dass es keinen "Elektronenorbitalumfang" gibt.Elektronen haben keine Umlaufbahnen, sie besetzen [Umlaufbahnen] (https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_orbital).
Es gibt eine Erklärung in [dieser Wikipedia-Seite über Bohr] (https://en.wikipedia.org/wiki/Correspondence_principle#Bohr_model).
Fünf antworten:
Pritt Balagopal
2017-03-14 09:50:54 UTC
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Ich gehe davon aus, dass Sie mit den Eigenschaften von Wellen wie Interferenz und Beugung vertraut sind.

Betrachten Sie ein Elektron, das den Kern umkreist.Nach der Hypothese von de Broglie würden wir es als eine Welle betrachten, die um den Kern kreist.Sobald die Elektronenwelle einmal umkreist, würde sie das zweite Mal die erste Welle stören.Damit das System stabil ist, sollte sich das Elektron nicht selbst aufheben, daher muss die Welle konstruktiv interferieren.Das heißt, der Umfang muss ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge des Elektrons sein.

Hier ist ein Bild, das zeigt, wie die Elektronenwelle nach der Bohrschen Theorie im Atom existieren soll.

source: www.astronomyclub.xyz

@ Pritt Balagopal Bedeutet das, dass sich das Elektron sofort selbst auslöscht?Wie kann es sich selbst aufheben, wenn es in einer bestimmten Zeit fährt, um in seine Ausgangsposition zurückzukehren?
Elektron sollte sich nicht aufheben.Deshalb ist der Umfang ein Vielfaches der Wellenlänge.
@PrittBalagopal: Es wäre besser, das Elektron eine stehende Welle zu nennen, was die ursprüngliche De-Broglie-Hypothese ist.
Das ist richtig, das Elektron befindet sich in einer stehenden Welle.
Warum stört es konstruktiv, wenn der Umfang ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge ist?
ZeroTheHero
2017-03-14 08:19:49 UTC
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Eigentlich nichts.Es war eine ziemlich wilde Vermutung von Bohr und versorgte ihn mit dem Spektrum von Wasserstoff.Ziemlich gute Vermutung.

Die meisten Fortschritte in der Quantenwissenschaft wurden durch das Erraten von Gleichungen erzielt und später versucht, den "Whudunnit" herauszufinden.
Mitchell
2017-03-14 10:13:56 UTC
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De Broglie schlug die Existenz von Materiewellen vor und gab eine Beziehung zwischen ihrer Wellenlänge und ihrem Impuls an.

$ \ lambda = \ frac {h} {p} $,

Er sagte, dass diese Beziehung völlig allgemein ist.Es kann auf Materieteilchen und sogar Photonen angewendet werden

enter image description here

Bohr betrachtete in seinem Atommodell ein Elektron als eine stehende Elektronenwelle, und wenn diese Welle über den Umfang der stationären Umlaufbahn, in der das Elektron liegt, kontinuierlich sein soll, muss der Umfang ein ganzzahliges Vielfaches seinseiner Wellenlänge $ (n \ lambda) $.

$ 2 \ pi r = n \ lambda $

$ 2 \ pi r = \ frac {nh} {p} $

$ pr = \ frac {nh} {2 \ pi} $

Und schließlich

$ mvr = \ frac {nh} {2 \ pi} $

Ihre Antwort hat einen wirklich guten Anfang und verdeutlicht, dass de Broglies Idee allgemein anwendbar war und nicht nur subatomare Teilchen.Ihre Antwort und insbesondere die Gleichungen beantworten jedoch nicht die gestellte Frage.Es sieht so aus, als ob Sie in der Prüfung Ihrer Schule schreiben - Auswendiglernen.Bitte lesen Sie die akzeptierte Antwort und versuchen Sie, die Physik zu verstehen
Qmechanic
2017-03-14 20:04:24 UTC
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Dies ergibt sich aus der Bohr-Sommerfeld-Quantisierungsformel, die aus der semiklassischen WKB-Näherung der Quantenmechanik abgeleitet werden kann, vgl.z.B. dieser Phys.SE-Beitrag.Die Quantisierungsbedingung ergibt sich aus der Forderung nach einer Einwertigkeit der Wellenfunktion.

Rishabh Jain
2017-03-14 08:37:37 UTC
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Ganz neu hier. Jedenfalls war es überhaupt keine Vermutung von Bohr. Und um Energie zu sparen, verliert es Energie, sobald es außer Phase ist, und die Niels-Quantisierung ist nicht gültig.Das ist die logische Erklärung, obwohl sie noch unvollständig ist, wenn man bedenkt, dass viel los ist und die Theorie, auf die wir uns beziehen, in hohem Maße veraltet ist.Viel Spaß beim Lernen!



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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