Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Курасов В.В. Всемирная история Том 09
 
djvu / html
 

при ее дальнейшем развитии обнаружились серьезные противоречия. Неизбежное с точки зрения классической электродинамики излучение энергии электронами, движущимися по замкнутым орбитам, должно приводить к потере энергии и в конечном счете к падению электронов на ядро. Устойчивость атомов противоречит такой картине. Чтобы устранить это противоречие, НильсБор в 1913 г. высказал следующее предположение: электрон вопреки законам классической электродинамики не излучает энергии, обращаясь вокруг ядра по одной и той же орбите, а излучение имеет место при переходе электрона с одной орбиты на другую, причем в атоме могут существовать лишь определенные орбиты, образующие дискретный (прерывный) ряд. Вопрос о том, каковы эти орбиты и почему электрон может двигаться только по одной из них, оставался нерешенным.
В середине 20-х годов Луи де Бройль предположил, что движение электрона связано с волновым процессом — «волнами материи» — и что электрон может двигаться лишь по тем орбитам, на которых укладывается целое число волн материи. Вскоре после этого Эрвин Шредингер составил волновое уравнение, описывающее колебания некоторой величины — волновой функции. Решая это уравнение, можно определить положение электрона в каждый произвольный момент, если задано его начальное положение и известны силы, действующие на электрон. Таким образом, оказалось, что частицы обладают волновыми свойствами. Из сочетания волновых и корпускулярных свойств вытекает, как показал Вернер Гейзенберг, невозможность одновременно с неограниченной степенью точности определить положение и скорость электрона или другой элементарной частицы.
В конце 20-х годов были предприняты попытки создания теории движения электрона (или другой частицы), учитывающей соотношения теории относительности. Наибольшее значение среди этих попыток приобрела релятивистская квантовая механика Поля Дирака, который изменил волновое уравнение Шредингера, исходя из соотношений теории относительности. Из уравнений Дирака вытекает возможность отрицательных значений энергии электрона. Каждому положительному значению энергии электрона соответствует отрицательное значение энергии. Но представление об отрицательной энергии не имеет физического смысла. Поэтому Дирак предположил, что релятивистское волновое уравнение описывает поведение не только электрона, но и другой частицы, отличающейся от электрона своим электрическим зарядом — положительным в отличие от отрицательного заряда электрона; такая частица вела бы себя так же, как электрон с отрицательной энергией. Вскоре она действительно была обнаружена, получив название позитрона. При некоторых условиях электрон и позитрон могут превращаться в частицы электромагнитного излучения (фотоны) и возникать из фотонов.
За фотонами, электронами, протонами и позитронами последовало открытие электрически не заряженных частиц — нейтронов. Это открытие позволило завершить физическую интерпретацию периодической системы элементов. Ядра атомов различных элементов содержат протоны, число которых равно атомному числу элемента, т. е. порядковому номеру элемента в таблице Менделеева. Кроме того, они содержат нейтроны, и поэтому атомный вес элемента отличается от его атомного числа. При этом оказалось, что существуют атомы с одним и тем же числом протонов и с различным числом нейтронов в ядрах, иначе говоря, вещества с одним и тем же атомным номером, находящиеся в одной и той же клетке периодической таблицы, но отличающиеся различными атомными весами. Такие вещества получили название изотопов.
Исследование атомного ядра велось с помощью альфа-частиц, каждая из которых состоит, как стало известно в 30-е годы, из двух протонов и двух нейтронов. Бомбардируя атомные ядра альфа-частицами, можно вызывать ядерные реакции, изменять состав бомбардируемого ядра и превращать исследуемый изотоп в другой. В 1934 г. Ирен и Фредерик Жолио-Кюри открыли искусственную радиоактивность, получив
540

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790


Всемирная история