SCHRÖDINGER'IN ATOM MODELI: ÖZELLIKLER, VARSAYIMLAR - FIZIKSEL - 2025

Atomik modeli Schrödinger Bu öneri atomu kuantum mekanik model olarak bilinen 1926 Erwin Schrödinger tarafından geliştirilen, ve elektron dalgalı davranışını tarif edilmiştir.

Schrödinger, atomdaki elektronların hareketinin dalga-parçacık ikiliğine karşılık geldiğini ve sonuç olarak elektronların çekirdek etrafında duran dalgalar halinde hareket edebildiğini öne sürdü.

Atom teorisine yaptığı katkılardan dolayı 1933 yılında Nobel Ödülü'ne layık görülen Schrödinger, bir elektronun belirli bir pozisyonda olma olasılığını hesaplamak için aynı isimli denklemi geliştirdi.

Schrödinger'in atom modelinin özellikleri

Bir sodyum atomu içindeki 1s, 2s ve 2p orbitalleri.

-Elektronların hareketini duran dalgalar olarak tanımlayın.

-Elektronlar sürekli hareket ederler, yani atom içinde sabit veya belirli bir konumları yoktur.

-Bu model elektronun yerini tahmin etmediği gibi atom içinde aldığı yolu da tanımlamıyor. Sadece elektronu bulmak için bir olasılık bölgesi kurar.

-Bu olasılık alanlarına atomik orbitaller denir. Orbitaller, atomun çekirdeği etrafında bir öteleme hareketi tanımlar.

-Bu atomik orbitaller farklı seviyelerde ve alt enerji seviyelerine sahiptir ve elektron bulutları arasında tanımlanabilir.

-Model, çekirdeğin kararlılığını düşünmüyor, yalnızca elektronların atom içindeki hareketiyle ilişkili kuantum mekaniğini açıklamaya gönderme yapıyor.

Elektron yoğunluğu, çekirdeğin yakınında bir elektron bulma olasılığını gösterir. Çekirdeğe (mor bölge) ne kadar yakınsa, çekirdekten (mor bölge) uzaklaşırsa daha az olurken, daha olasıdır.

Deney

Schrödinger'in atom modeli, Broglie hipotezinin yanı sıra Bohr ve Sommerfeld'in önceki atom modellerine dayanmaktadır.

Broglie, dalgaların parçacık özelliklerine sahip olması gibi, parçacıkların da dalgaboyuna sahip dalga özelliklerine sahip olduğunu öne sürdü. O zamanlar çok fazla beklenti yaratan bir şey, Albert Einstein'ın kendisi teorisini onaylıyordu.

Bununla birlikte, de Broglie teorisinin bir kusuru vardı, bu fikrin kendisinin anlamının iyi anlaşılmamış olmasıydı: bir elektron bir dalga olabilir, ama ne olabilir? İşte o zaman Schrödinger figürü yanıt veriyor gibi görünüyor.

Bunu yapmak için Avusturyalı fizikçi Young'ın deneyine güvendi ve kendi gözlemlerine dayanarak, kendi adını taşıyan matematiksel ifadeyi geliştirdi.

İşte bu atom modelinin bilimsel temelleri:

Young'ın deneyi: Dalga-parçacık ikiliğinin ilk gösterimi

Maddenin dalgası ve korpüsküler doğası hakkındaki de Broglie hipotezi, Young'ın deneyi, aynı zamanda çift yarık deneyi kullanılarak gösterilebilir.

İngiliz bilim adamı Thomas Young, 1801'de ışığın dalga doğasını doğrulamak için deneyi gerçekleştirdiğinde, Schrödinger'in atom modelinin temellerini attı.

Deneyleri sırasında Young, bir gözlem odasındaki küçük bir delikten geçen bir ışık demetinin emisyonunu böldü. Bu bölme, kirişe paralel olarak yerleştirilmiş 0,2 milimetrelik bir kartın kullanılmasıyla elde edilir.

Deneyin tasarımı, ışık demetinin karttan daha geniş olması için yapıldı, böylece kart yatay olarak yerleştirilirken ışın yaklaşık olarak iki eşit parçaya bölündü. Işık huzmelerinin çıkışı bir ayna tarafından yönlendirildi.

Her iki ışık huzmesi karanlık bir odada duvara çarptı. Orada, iki dalga arasındaki girişim örüntüsü kanıtlandı ve böylece ışığın hem bir parçacık hem de bir dalga olarak davranabileceğini gösterdi.

Bir asır sonra Albert Einsten, kuantum mekaniği ilkelerini kullanarak fikri güçlendirdi.

Schrödinger denklemi

Schrödinger, kuantum halinin zamanla değişip değişmediğine bağlı olarak ne olduğunu ayırt eden iki matematiksel model geliştirdi.

Atomik analiz için Schrödinger, 1926'nın sonunda, duran dalgalar gibi davranan dalga fonksiyonlarına dayanan zamandan bağımsız Schrödinger denklemini yayınladı.

Bu, dalganın hareket etmediğini, düğümlerinin, yani denge noktalarının, yapının geri kalanının belirli bir frekansı ve genliği tanımlayarak etraflarında hareket etmesi için bir pivot görevi gördüğünü ima eder.

Schrödinger, elektronların durağan veya yörünge halleri olarak tanımladığı dalgaları tanımladı ve bunlar da farklı enerji seviyeleriyle ilişkilendirildi.

Zamandan bağımsız Schrödinger denklemi aşağıdaki gibidir:

Nerede:

E : orantılılık sabiti.

Ψ : kuantum sistemin dalga fonksiyonu.

Η : Hamilton operatörü.

Zaman bağımsız Schrödinger denklemi, sistemin toplam enerjisini temsil eden gözlemlenebilir, Hamilton operatörü olarak bilinen, zamana bağlı olmadığında kullanılır. Bununla birlikte, toplam dalga hareketini tanımlayan işlev her zaman zamana bağlı olacaktır.

Schrödinger denklemi, bir dalga fonksiyonumuz Ψ varsa ve Hamilton operatörü onun üzerinde hareket ederse, orantılılık sabiti E'nin, sabit durumlarından birinde kuantum sisteminin toplam enerjisini temsil ettiğini gösterir.

Schrödinger'in atom modeline uygulandığında, elektron belirli bir uzayda hareket ederse, ayrık enerji değerleri vardır ve elektron uzayda serbestçe hareket ederse, sürekli enerji aralıkları vardır.

Matematiksel bakış açısından, Schrödinger denklemi için birkaç çözüm vardır, her çözüm orantılılık sabiti E için farklı bir değer ifade eder.

Heisenberg belirsizlik ilkesine göre, bir elektronun konumunu ve enerjisini tahmin etmek mümkün değildir. Sonuç olarak, bilim adamları elektronun atom içindeki konumu tahmininin yanlış olduğunu kabul ediyor.

Postulaları

Schrödinger'in atom modelinin varsayımları aşağıdaki gibidir:

-Elektronlar, dalga fonksiyonuna göre uzayda dağılmış duran dalgalar gibi davranırlar Ψ.

-Elektronlar orbitalleri tanımlarken atom içinde hareket ederler. Bunlar, bir elektron bulma olasılığının oldukça yüksek olduğu alanlardır. Belirtilen olasılık, dalga fonksiyonu Ψ ^2'nin karesiyle orantılıdır .

Schrödinguer'in atom modelinin elektron konfigürasyonu, atomların periyodik özelliklerini ve oluşturdukları bağları açıklar.

Bununla birlikte, Schrödinger'in atom modeli, elektronların dönüşünü dikkate almaz ve göreceli etkilerden dolayı hızlı elektronların davranışındaki değişiklikleri dikkate almaz.

İlgi makaleleri

De Broglie atom modeli.

Chadwick'in atom modeli.

Heisenberg atom modeli.

Perrin'in atom modeli.

Thomson'ın atom modeli.

Dalton'un atom modeli.

Dirac Jordan atom modeli.

Demokritos'un atom modeli.

Bohr'un atom modeli.

Sommerfeld atom modeli.

Referanslar

1. Schrodinger'ın atom modeli (2015) .Kurtarma: quimicas.net
2. Atomun kuantum mekaniksel modeli Kurtarılan: en.khanacademy.org
3. Schrödinger dalga denklemi (sf). Jaime I. Castellón Üniversitesi, İspanya. Uji.es'den kurtarıldı
4. Modern atom teorisi: modeller (2007). © ABCTE. Abcte.org'dan kurtarıldı
5. Schrödinger'in Atom Modeli (sf). Kurtarıldı: erwinschrodingerbiography.weebly.com
6. Wikipedia, Ücretsiz Ansiklopedi (2018). Schrödinger denklemi. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
7. Wikipedia, Ücretsiz Ansiklopedi (2017). Young'ın deneyi. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı