理解概率波才能理解量子力學,從原子模型開始

科學之美搭伤,大可到無垠星空只怎,小可到電子夸克,遠可談光年以外怜俐,近可說觸手可及身堡;大可談到哈勃半徑,小能說普朗克長度拍鲤;從量子物理到柴米油鹽鸽疾,從深空之下到眼前茍且熊尉,科學無處不在柠傍。

在說量子力學概率波之前我們先回顧一下中學物理辐啄,之前我們說到構(gòu)成萬事萬物的原子是由原子核和電子構(gòu)成的,原子核帶正電景鼠,電子帶負電仲翎,數(shù)量相等,相互抵消铛漓,所以原子總體不顯電性溯香。但原子核和電子在原子里的關系是很神奇的,它們是什么結(jié)構(gòu)呢票渠?

剛開始大家以為原子核和電子就像葡萄干面包逐哈,帶負電的電子就像葡萄干一樣塞在帶正電的原子核面包里,這就是著名的葡萄干面包模型问顷。

后來丹麥物理學家玻爾提出了波爾模型昂秃,大概意思就是電子繞原子核的運動就像是地球繞著太陽那樣繞圈圈一樣的運動。而且波爾模型在簡單情況下的計算結(jié)果和實驗是相符合的杜窄。

但是電子數(shù)量一多肠骆,波爾模型又不頂用了,但他還是因為這個理論拿了一個諾貝爾獎塞耕。后來實驗水平進步了蚀腿,大家就想研究下電子在原子核周圍到底是怎么運動的,結(jié)果一實驗扫外,全部懵圈了莉钙,同一個實驗做一百次一百次結(jié)果都不一樣,感覺這個電子在原子核周圍的運動就像脫韁的野狗筛谚,毫無規(guī)律可言磁玉。那咋辦呢?只要功夫深驾讲,鐵杵磨成針蚊伞,一百次不行就做一萬次,一萬次總該有規(guī)律了吮铭。

實驗做多了时迫,人們發(fā)現(xiàn),無論如何谓晌,總是在離原子核近的地方找到電子的概率要比離原子核遠的地方找到電子的概率大掠拳。這在高中課本里叫做電子云。這坨云離原子核近的時候大纸肉,遠的時候小溺欧。

這告訴我們在微觀世界里描述微觀粒子的運動,再也不是精確描述了毁靶。不能像宏觀世界里列出時間胧奔,地點,速度和方向做出確定性描述了预吆。在微觀世界里龙填,你只能這么說,在原子核的南面1nm處找到一顆以1000米/秒的速度向東運動的電子的概率大概是balabala拐叉。

微觀世界里我們只能用概率描述事件岩遗,這就是量子力學描述微觀世界的物理語言,這就是概率波為啥叫波呢凤瘦?因為你這坨看你電子云宿礁,它長得多像一個波啊(一本正經(jīng))蔬芥。

好了梆靖,今天的介紹就到這里了控汉,感謝大家的閱讀,歡迎到留言區(qū)參與討論返吻,你的關注是小編創(chuàng)作的動力姑子。

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