Sociologija - Uvod, Drustvene Znanosti, Nastanak i Razvoj, Osnivaci, Socioloske Teorije
Nastanak kvantne teorije -...
Transcript of Nastanak kvantne teorije -...
Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorijeQuantum mechanics 1 - Lecture 1
Igor Lukacevic
UJJS, Dept. of Physics, Osijek
14. prosinca 2011.
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Contents
1 Problemi s pocetka 20. st.
2 Literature
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Contents
1 Problemi s pocetka 20. st.
2 Literature
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
“Prava racunica crne magije.”
A. Einstein u pismu prijatelju M. Besseau 1925. godine.
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Zracenje crnogtijela
Spektralne linijeFotoelektricni
efekt
Model atoma Sto je svjetlost
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Cesticna (korpuskularna) teorija
Newton
Laplace
Biot
...
Valna (undularna) teorija
Huygens
Hook
Euler
...
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Cesticna (korpuskularna) teorija
Newton
Laplace
Biot
...
Valna (undularna) teorija
Huygens
Hook
Euler
...
Young (1803) -interferencija, ogib
Fresnel (1821) -svjetlost je transverzalnival
Fraunhofer (1807) -linijski spektri
Kirchoff & Bunsen(1859) - spektripripadaju elementima
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Faraday (1831) - zakonielektrolize;
e =Q
N= 1.60218 · 10−19 C
Plucker (1858) - katodne zrake
Crook (1878) - katodna cijev;“tvar koja zraci”
Helmholtz (1881) - molekularnastruktura elecktriciteta(Franklin, Weber)
Stoney (1891) - “elektron”elementarni naboj
Thomson (1897) - elektron(“corpuscule”); “plumpudding” model (1904)
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Faraday (1831) - zakonielektrolize;
e =Q
N= 1.60218 · 10−19 C
Plucker (1858) - katodne zrake
Crook (1878) - katodna cijev;“tvar koja zraci”
Helmholtz (1881) - molekularnastruktura elecktriciteta(Franklin, Weber)
Stoney (1891) - “elektron”elementarni naboj
Thomson (1897) - elektron(“corpuscule”); “plumpudding” model (1904)
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Faraday (1831) - zakonielektrolize;
e =Q
N= 1.60218 · 10−19 C
Plucker (1858) - katodne zrake
Crook (1878) - katodna cijev;“tvar koja zraci”
Helmholtz (1881) - molekularnastruktura elecktriciteta(Franklin, Weber)
Stoney (1891) - “elektron”elementarni naboj
Thomson (1897) - elektron(“corpuscule”); “plumpudding” model (1904);e = q(H+), me = m(H)/1000
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Rontgen (1895) - x zrake
Becquerel (1896) -radioaktivnost
Curie (1898) - radioaktivnost jeatomski proces
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Wien (1896) - zracenje crnogtijela
Rayleigh (1900); Jeans (1905) -zracenje crnog tijela
Kurlbaum & Rubens (1900) -nova precizna mjerenja spektratoplinskog zracenja
B(T ) =2hν3
c2
1
ehνkBT − 1
Planck (1900, proljece) -zracenje crnog tijela
Planck (1900, prosinac) -hipoteza o elementu energije(kvantu)
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Hertz (1887) - otkricefotoelektricnog efekta
Stoletov & Lenard (1900) -ovisnost o frekvenciji, ne ointenzitetu
Einstein (1905) - objasnjenjepomocu kvanta svjetlosti; ccvrstih tijela (1907)
Debye (1912) - T 3 zakon za c
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Hertz (1887) - otkricefotoelektricnog efekta
Stoletov & Lenard (1900) -ovisnost o frekvenciji, ne ointenzitetu
Einstein (1905) - objasnjenjepomocu kvanta svjetlosti; ccvrstih tijela (1907)
Debye (1912) - T 3 zakon za c
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Rutherford, Geiger, Mardsenpokusi (1909)
Rutherford (1911) - struktura imodel atomarss : rs = ra : rj
Bohr (1913) - model atoma
Franck-Hertzovi pokusi (1914) -eksperimentalna potvrdaBohrovog modela
Sommerfeld (1919) - “kvantnibroj”
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Planetarni modeli atoma:
Lord Kelvin (1870-1890) - atomskivrtlozi
von Lindermann - kisik prsten,sumpor grudica
Thomson (1897) - “plum pudding”model
Stoney (1891) - sateliti oko atoma
Perrin (1901) -“nuklearno-planetarni” model
Nagaoka (1902) - modelSaturnovog prstena
Rutherford (1911) -“Rutherfordov” model
Zajednicki problem
Stabilnost planetarnog atoma.
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Atomski spektri [7]
H
He
O
Na
Problemi
nisu naucili postavljatiispravna pitanja
atomska zbivanja supokusavali tumacitiklasicnim pojmovima
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Atomski spektri [7]
H
He
O
Na
Balmer (1885)
λ = b · k2
k2 − n2,
n = 2 , k = 3, 4, 5, . . . ,
b = 364.56nm
Rydberg (1890)
ν = cR
(1
n2− 1
k2
),
R = 109667.5937 cm−1
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Bohr (1913)
“Polaziste je za mene bila...stabilnost materije, koja je s gledista tadasnje fizikebila stvarno cudo.”
“Sve mi je odjednom postalo jasno. Nakon mnogih pokusaja primjene kvantneideje u strozem obliku, palo mi je na um, s proljeca godine 1913., da je kljucproblema stabilnosti atoma u zapanjujuce jednostavnim zakonima optickogspektra elemenata.”
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
1. Bohrov postulat
Atomski sustav se nalazi u pojedinim stanjima odredene energije. U timstanjima on ne zraci.
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
2. Bohrov postulat
Pri prijelazu iz jednogstacionarnog stanja u drugo,gubi se (ili dobija) energija uobliku elektromagnetskogzracenja frekvencije
ν =E2 − E1
h,
E2 - energija konacnog stanja,E1 - energija pocetnog stanja.
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
3. Bohrov postulat
Stacionarna stanja elektrona u atomu su kvantizirana i odredena uvjetom
L = n~
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Sommerfeld (1919) - matematicka formulacija Bohrovih uvjeta kvantizacije
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Problemi s pocetka 20. st.
Zarista stvaranja kvantne mehanike
Zurich
Pauli,Einstein,Weyl
Schrodinger
de Broglie,Supek
Leipzig
Sommerfeld,Heisenberg,Hund
Supek,Bloch,Mulliken,Peierls,Slater, Teller,Weißkopf,Wentzel
Gotingen
Born, Jordan,Heisenberg,Euler, Debye
København
Bohr
Heisenberg
Zagreb
Supek
Glaser, Jaksic, Alaga, Blanusa
IRB
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Literature
Contents
1 Problemi s pocetka 20. st.
2 Literature
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije
Nastanak kvantne teorije
Literature
Literature
1 R. L. Liboff, Introductory Quantum Mechanics, Addison Wesley, SanFrancisco, 2003.
2 L. I. Ponomarev, Kvantna kocka, Skolska knjiga, Zagreb, 1995.
3 W. Heisenberg, Fizika i filozofija, Kruzak, Zagreb, 1997.
4 S. Weinberg, U potrezyi za konacnom teorijom, Izvori, Zagreb, 1997.
5 R. Feynman, Osobitosti fizikalnih zakona, Skolska knjiga, Zagreb 1991.
6 I. Supek, Filozofija, znanost i humanizam, Skolska knjiga, Zagreb, 1995.
7 http://www.nist.gov/pml/data/asd.cfm
8 Quantum Leap (minute 02:00 - 12:00)
Igor Lukacevic Nastanak kvantne teorije