«Движение» электрона в атоме

[myhand]

keraun в сообщении #342356 писал(а):

Надо почитать внимательнее классическую механику.

Не "почитать внимательнее", а отложить в сторону книжки по КМ и начать последовательно читать какой-нибудь хороший курс общей физики. Последовательно, начиная с механики. Иначе будет каша в голове только хуже, с конденсатами Бозе-Эйнштейна в придачу.

keraun в сообщении #342356 писал(а):

Более-менее разобрался. Надо почитать внимательнее классическую механику. Пока вопроса по поводу что относительно чего движется в атоме у меня нет. Кстати, объяснения в учебнике Матвеева самые понятные. Но возникает другой вопрос. Дело в том, что (если я не прав – поправьте меня) все уравнения, описывающие движение электрона вокруг ядра не учитывают температурную составляющую. По сути, уравнение Шрёдингера описывает конденсат Бозе-Эйнштейна. Но реально тела, которые нас окружают, примерно на 300 градусов теплее.

1) Ведь ничего вразумительного не ответите - спроси Вас что такое "конденсат Бозе-Эйнштейна". Что это?

2) Температурную составляющую чего Вы учитывать собираетесь? Температуру для двух частиц?

3) Нет, уравнение Шредингера весьма отдаленное отношение имеет к конденсату Бозе-Эйнштейна. Примерно как ньютоновские уравнения движения атомов в жидкости к гидродинамическим уравнениям.

keraun в сообщении #342356 писал(а):

Кстати, вы так и не написали значение B для протона на расстоянии хотя бы боровского радиуса, чтобы я мог посчитать силу Лоренца, действующую на электрон.

Взять и оценить?

[keraun]

.

[myhand]

keraun в сообщении #342372 писал(а):

1. Для меня это четвёртое состояние вещества. Переохлаждённая материя, которая обладает пока непонятными мне квантовыми и ещё чёрт знает какими свойствами.

Ключевые слова отмечены жирным. Если даже с Вашей точки зрения это "черти-что" - зачем Вы мешаете в одну кучу непонятные для себя вещи?

keraun в сообщении #342372 писал(а):

2. Не температуру. На микроуровне о температуре говорить не приходиться. Собираюсь учитывать кинетическую энергию, вызванную тепловым движением. Чтобы это сделать, достаточно ввести дополнительный член, например, kT/m в уравнение Шрёдингера. И тогда получится: dф + 2m/h2 * Eф + kT/m * Eф = 0. Т. е. просто к значению энергии добавить температурный член.

Приходится, и в квантовой механике (статистической) - замечательно есть температура. Сколько можно - Ваша цель все-таки получить какие-то реальные знания о КМ, или "ввести дополнительный член" в уравнение Шредингера (а написан вообще непонятный бред вместо него)? В определитесь, чтобы люди не тратили попусту на Вас время.

PS: Познакомьтесь, пожалуйста, с тегом [math] (иначе сообщения пойдут в карантин) и кнопкой "цитата".

[nestoklon]

Я так понял, с массой разобрались. Отлично. Переходим к водным процедурам температуре.

keraun в сообщении #342356 писал(а):

Дело вовсе не в его величине (мал он или велик). Дело в том, что без его учёта мы описываем окружающие нас предметы качественно неверно: квантовые свойства окружающих нас тел исчезли по сравнению с абсолютным нулём.

Дело именно в его величине. Есть общее правило, когда надо учитывать температуру. Когда величина $kT$ становится сравнимой с интересующим нас диапазоном энергий. Для комнатной температуры $\sim 300$K эта величина $kT \sim 25$мэВ. Что заметно меньше расстояния между уровнями в атоме. Поэтому температурой пренебрегают.

Квантовые свойства вроде сверхпроводимости и Бозе-Эйнштейновской конденсации, при всей их квантовости, на самом деле сложнее чем просто квантовые. Они не только квантовые, но и многочастичные. Качественно можно думать, что "обычная" квантовая механика -- это область малых температур, когда можно пренебрегать $kT$, при полном отсутствии многочастичных эффектов (которые обычно размываются температурой, но это уже детали).

[keraun]

.

[myhand]

keraun в сообщении #342397 писал(а):

«а написан вообще непонятный бред вместо него» Я взял это уравнение из книги Савельева, том 3, формула (65.7). Я не ставил перед собой задачи сейчас вывести новое уравнение квантовой механики. Тем более при моих знаниях в ближайшие пару месяцев это точно не получится. Я просто тупо приплюсовал и всё, чтобы спросить у вас: насколько это будет оправдано с точки зрения физики. Вот эта страница

Выделено ключевое слово. Тупо, т.е. абсолютно не представляя смысла. К какой-бы то ни было "температуре" этот член отношения не имеет. Просто бессмысленная формула.

Ну вот что это $E = \frac{p^2}{2 m} + \frac{k T}{m}$? Что обозначают буковки? Что значит каждое из слагаемых?

Читать систематически курс общей физики, а уже потом фантазировать что "пропущено" и т.п. А то как по классику: "А в то же время вы наглотались зубного порошку..."

[keraun]

.

[myhand]

keraun в сообщении #342431 писал(а):

Что касается членов уравнения энергии, то p2/2m описывает кинетическую энергию электрона при его обращении вокруг ядра. Член kT/m описывает температурную составляющую, которая не учитывается в уравнении Шрёдингера. Видите, что говорит nestoklon. При комнатной температуре он не играет роли. А если мы хотим описать плазму на поверхности Солнца (или поглубже)?

Что за "температурная составляющая"? Если Вы произвольно разбили кинетическую энергию частицы (скажем электрона) на какую-то "температурную" и "нетемпературную" части - это значит что Вы не знаете что такое температура. Только и всего.

nestoklon рассказал Вам об общем принципе, который качественно объясняет когда следует учитывать температуру. Плазма как раз таки такой пример - рассмотрение отдельного атома уже теряет смысл (энергия ионизации много меньше характерных температур $k T$), нужно рассматривать многочастичную задачу: система из большого числа электронов и ионов. Если существенны квантовые поправки - адекватное описание такой системы также основано на уравнении Шредингера. Естественно, практически интересны более упрощенные варианты описания, основанные на некотором "осреднении", огрублении уравнений Шредингера. Аналогично тому как появляются кинетические уравнения в классической статистической механике.

keraun в сообщении #342431 писал(а):

Кстати, мы с вами заговорили о конденсате Бозе-Эйнштейна и у меня появилась такая мысль. Этот конденсат обладает квантово-механическими свойствами для макротел, тогда как при комнатной температуре обычные тела не обладают. Но давайте вспомним уравнение де Бройля. Длина волны равна постоянной Планка делённой на импульс. Если импульс частицы будет пренебрежимо мал (состояние покоя или близкое к нему), то длина волны будет принимать не нулевые значения, а что-то около 1 и даже больше. Т. е. для макротел в состоянии покоя должны наблюдаться квантово-механические свойства! Но почему для конденсата Бозе-Эйнштейна они наблюдаются, а для тел при комнатной температуре – нет?

Импульс равен не "нулю", а как минимум известен с точностью, следующей из соотношений неопределенности. Чем точнее мы знаем положение тела - тем больше неопределенность в импульсе. Это раз.

Второе. "Около 1 или даже больше" - это в каких попугаях? Принято сравнивать величины минимум одинаковой размерности. Что Вы собираетесь сравнить с волной де Бройля, чтобы определить применимость КМ?

keraun в сообщении #342431 писал(а):

Насчёт функций модератора. Модераторы вроде как отмечены зелёным и указаны по никам «Парджеттер, photon, Jnrty». Вас среди них нет! Хотя если сайт не обновлялся… Надо бы обновить!

Мне не кажется, что я беру на себя функции модератора. Формулы на форуме принято оформлять тегом [math] - иначе Ваша тема попадет в карантин, только и всего. Что касается цитирования - это только предложение. Мне кажется, оно упростит чтение Ваших постов. Не нравится - игнорируйте мнение Ваших читателей. Просто очень сложно понять кому Вы отвечаете и что цитируете. Только и всего.

[nestoklon]

keraun в сообщении #342431 писал(а):

Теперь я хотел бы спросить у вас: известен ли механизм почему водород так легко взаимодействует с металлами?

Известен. Детали не помню. Помню только, что там всё как-то тривиально. Ну, оно и понятно. Ничто не мешает голому протону без электронных оболочек двигаться между ядрами в металле. Предлагаю воспользоваться гуглом.

keraun в сообщении #342431 писал(а):

И кстати, что насчёт силы Лоренца, действующей на электрон при его «движении» вокруг ядра? Есть ли какие-нибудь цифры на этот счёт? Хочется сравнить эту величину с кулоновской силой.

Силы Лоренца там нет. Зато есть тонкое взаимодействие. Почитайте соответствующий параграф в учебнике.

keraun в сообщении #342431 писал(а):

p2/2m описывает кинетическую энергию электрона при его обращении вокруг ядра. Член kT/m описывает температурную составляющую, которая не учитывается в уравнении Шрёдингера.

У вас там с размерностью не всё в порядке.

keraun в сообщении #342431 писал(а):

Но почему для конденсата Бозе-Эйнштейна они наблюдаются, а для тел при комнатной температуре – нет?

Потому что для этого надо, чтобы корреляционные эффекты в пересчёте на энергию были больше $kT$. В принципе, никаких фундаментальных запретов нет. Сверхпроводимость при комнатной температуре -- одна из больших мечт твердотельщиков. Но пока не получилось обнаружить систему, в которой это бы выполнялось.

[Jnrty]

Jnrty:

keraun, Вас предупреждали, что формулы следует писать, используя тег Math, и что в противном случае тема попадёт в "Карантин"? Предупреждали. Предупреждение сбылось.

Правила кодирования формул можно найти в темах http://dxdy.ru/topic8355.html и http://dxdy.ru/topic183.html.

keraun в сообщении #342397 писал(а):

а можно я буду вставлять формулы в виде jpg файлов?

Категорически запрещено правилами.

Также Вам писали про неправильное оформление цитат.

Ваша тема будет находиться в "Карантине" до исправления записи формул и замены картинок правильно оформленными цитатами и формулами. Об исправлении нужно сообщить в теме "Сообщение в карантине исправлено", после чего любой модератор может вернуть тему в раздел "Физика" или "Дискуссионные темы (Ф)"

Вместо того, чтобы учесть замечания, Вы начали выяснять, является ли Ваш собеседник модератором и имеет ли он право делать Вам такие замечания.
Посему - предупреждение за offtopic и неправильное оформление цитат.

Также хочу сделать существенное замечание по поводу дискуссии о движении протона и электрона. Если Вы будете продолжать голословно настаивать, что протон и электрон в атоме водорода "движутся вокруг центра зарядов", а не вокруг центра масс, то я отправлю тему в "Пургаторий (Ф)" (если раньше этого не сделает другой модератор). Чтобы доказать свою правоту, Вам придётся написáть уравнения движения и решить их - хотя бы для простого случая круговой задачи двух тел. Либо отказаться от своего утверждения.

P.S. Правильно оформленные цитаты можно получить несколькими способами.
1) Если это цитата из стороннего источника, то можно, вставив или вписав цитату, выделить её и нажать кнопку "Quote", находящуюся над окном редактирования.
2) Если на цитируемом сообщении нажать кнопку , то откроется окно редактирования, в которое вставлен полный текст сообщения, окружённый тегами цитирования. Далее нужно немного поработать: удалить из сообщения лишние куски (избыточное цитирование наказуемо), разбить его на части и вручную добавить недостающие теги цитирования вокруг этих частей (путём копирования и вставки).
3) Под окном редактирования находится окно, в котором помещаются несколько последних сообщений темы. Если в этом окне выделить часть текста какого-нибудь сообщения и нажать кнопку , находящуюся рядом с заголовком именно этого сообщения, то выделенный текст вставится в окно редактирования в том месте, где находится курсор, в обрамлении тегов цитирования.
К сожалению, при этом потеряются вложенные теги цитирования.
Также нужно иметь в виду, что не все браузеры копируют формулы.
Если Вы исправляете ранее отправленное сообщение, то последний способ недоступен.