Какая последняя модель атома принята в качестве реальной?

[Premirenie]

Резерфорд выдвинул планетарную модель атома.
Выяснили, что электроны не летают по орбитам и её признали несостоятельной.
Есть ещё модель Бора.
Но в этой модели, как я понимаю, много других непонятностей.
Может кто-нибудь достаточно просто пояснить следующее:
1. Как электроны удерживаются в отдалении от ядра?
2. В каком конкретно виде электроны передают энергию? В виде определённой части своего движения (чисто кинетической энергии) или вместе с энергией движения передаётся что-то материальное?
3. Как именно электроны, не имеющие прочных связей с ядром, могут участвовать в налаживании прочных соединений атомов между собой?

На эти вопросы есть достаточно понятные ответы?
И есть ли последняя модель атома без подобных вопросов?

[Munin]

Premirenie в сообщении #1169270 писал(а):

Какая последняя модель атома принята в качестве реальной?

Квантовомеханическая.

Это значит - уравнение Шрёдингера, + многоэлектронная волновая функция, антисимметризованная с учётом спиновых переменных, что автоматически даёт, в том числе, "запрет Паули". Сформулирована она была в 1926-1929 годах.

В школе этого не рассказывают, а рассказывают примерно на 3 курсе. Учебник -
Ландау, Лифшиц. Теоретическая физика. Том 3. Квантовая механика.
(перед ним необходимо прочитать ЛЛ-1).

В школе самый точный рассказ про модель атома - на уроках химии. Всякие оболочки, орбитальки и всё такое.

Premirenie в сообщении #1169270 писал(а):

1. Как электроны удерживаются в отдалении от ядра?

Волновая функция не может слишком "сжаться" в пространстве, потому что за это придётся расплачиваться ростом энергии и импульса. А электроны стремятся как раз к минимуму энергии.

Premirenie в сообщении #1169270 писал(а):

2. В каком конкретно виде электроны передают энергию?

Кому, куда? Никому они её не передают.

Premirenie в сообщении #1169270 писал(а):

3. Как именно электроны, не имеющие прочных связей с ядром, могут участвовать в налаживании прочных соединений атомов между собой?

"Прочные связи" - это что-то сказочное, и не имеющее отношения к физике (и к химии).

-- 15.11.2016 18:12:11 --

Электроны имеют связь между собой, и между собой и ядром (в случае молекулы - несколькими ядрами), в виде электростатического взаимодействия. То есть, ядро - это электрический заряд $+Ze$ (буквой $e$ обозначается константа, равная модулю заряда электрона, причём она берётся положительной), а каждый электрон - это электрический заряд $-e.$ К ядру электроны притягиваются, а между собой отталкиваются. Но это надо понимать в квантовомеханическом смысле: электроны и ядра движутся не как точечные частицы, а как размытые волны, причём очень большие: длина волны электрона примерно порядка размера атома. И расстояние между атомами (в молекуле, в твёрдом теле и в жидкости) тоже примерно порядка размера атома.

Кроме этого, электроны имеют что-то вроде "отталкивания" между собой, чисто квантовомеханической природы, по "запрету Паули". Это значит, что они стремятся не занимать одного места в пространстве, и не сходиться слишком близко. Насколько близко - зависит от их энергии и импульса. Если же они ближе чем надо, то они стремятся занимать противоположные направления спина.

Эти два взаимодействия достаточны, чтобы понять общую картину. (Причём второе из них - не взаимодействие в строгом смысле, а только "взаимодействие" в кавычках.) Более точные вычисления добавляют разные малые поправки к этой картине. Например, электроны движутся, и кроме того, имеют спин, и поэтому чувствительны к магнитному полю, и сами создают магнитное поле - в результате, возникают ещё и магнитные поправки к картине атома или молекулы. Некоторые электроны движутся достаточно быстро, по сравнению со скоростью света $c$ (то есть, их скорость составляет заметную долю $c,$ но разумеется, всё равно меньше $c$), и от этого возникают релятивистские поправки. Наконец, есть "сверхтонкие" поправки ещё более сложной природы, связанные с тем, что само электромагнитное поле в атоме немного демонстрирует свой квантовый характер.

-- 15.11.2016 18:15:28 --

"Прочность связи" в физике характеризуется энергией, которую необходимо приложить, чтобы эту связь разорвать. Её называют энергией связи. Так вот, энергии связей между атомами - меньше, чем энергии связи электронов внутри отдельных атомов. Просто "прочная" связь или "непрочная" - это относительно. Когда говорят про химические связи, то подразумевают и химические способы разрушить эти связи, и по отношению к ним, связи могут быть "прочными" (то есть, энергия связи $>$ приложенной энергии). А в другой ситуации, атом можно обстреливать высокоэнергетическими частицами, и обнаружить, что по отношению к их воздействию, атом "непрочен" (то есть, энергия связи $<$ приложенной энергии). Это ещё не повод сравнивать связи по "прочности". Надо выписать численные значения энергий, в электронвольтах, и тогда станет ясно, что "прочнее", а что "слабее".

[Утундрий]

(Оффтоп)

Не пугайте так больше, я уж думал лет на сто в прошлое провалился...

[Premirenie]

Munin в сообщении #1169273 писал(а):

Premirenie в сообщении #1169270 писал(а):

Какая последняя модель атома принята в качестве реальной?

Квантовомеханическая.

Это значит - уравнение Шрёдингера, + многоэлектронная волновая функция, антисимметризованная с учётом спиновых переменных, что автоматически даёт, в том числе, "запрет Паули". Сформулирована она была в 1926-1929 годах.

В школе этого не рассказывают, а рассказывают примерно на 3 курсе. Учебник -
Ландау, Лифшиц. Теоретическая физика. Том 3. Квантовая механика.
(перед ним необходимо прочитать ЛЛ-1).

В школе самый точный рассказ про модель атома - на уроках химии. Всякие оболочки, орбитальки и всё такое.

Premirenie в сообщении #1169270 писал(а):

1. Как электроны удерживаются в отдалении от ядра?

Волновая функция не может слишком "сжаться" в пространстве, потому что за это придётся расплачиваться ростом энергии и импульса. А электроны стремятся как раз к минимуму энергии.

Premirenie в сообщении #1169270 писал(а):

2. В каком конкретно виде электроны передают энергию?

Кому, куда? Никому они её не передают.

Premirenie в сообщении #1169270 писал(а):

3. Как именно электроны, не имеющие прочных связей с ядром, могут участвовать в налаживании прочных соединений атомов между собой?

"Прочные связи" - это что-то сказочное, и не имеющее отношения к физике (и к химии).

-- 15.11.2016 18:12:11 --

Электроны имеют связь между собой, и между собой и ядром (в случае молекулы - несколькими ядрами), в виде электростатического взаимодействия. То есть, ядро - это электрический заряд $+Ze$ (буквой $e$ обозначается константа, равная модулю заряда электрона, причём она берётся положительной), а каждый электрон - это электрический заряд $-e.$ К ядру электроны притягиваются, а между собой отталкиваются. Но это надо понимать в квантовомеханическом смысле: электроны и ядра движутся не как точечные частицы, а как размытые волны, причём очень большие: длина волны электрона примерно порядка размера атома. И расстояние между атомами (в молекуле, в твёрдом теле и в жидкости) тоже примерно порядка размера атома.

Кроме этого, электроны имеют что-то вроде "отталкивания" между собой, чисто квантовомеханической природы, по "запрету Паули". Это значит, что они стремятся не занимать одного места в пространстве, и не сходиться слишком близко. Насколько близко - зависит от их энергии и импульса. Если же они ближе чем надо, то они стремятся занимать противоположные направления спина.

Эти два взаимодействия достаточны, чтобы понять общую картину. (Причём второе из них - не взаимодействие в строгом смысле, а только "взаимодействие" в кавычках.) Более точные вычисления добавляют разные малые поправки к этой картине. Например, электроны движутся, и кроме того, имеют спин, и поэтому чувствительны к магнитному полю, и сами создают магнитное поле - в результате, возникают ещё и магнитные поправки к картине атома или молекулы. Некоторые электроны движутся достаточно быстро, по сравнению со скоростью света $c$ (то есть, их скорость составляет заметную долю $c,$ но разумеется, всё равно меньше $c$), и от этого возникают релятивистские поправки. Наконец, есть "сверхтонкие" поправки ещё более сложной природы, связанные с тем, что само электромагнитное поле в атоме немного демонстрирует свой квантовый характер.

-- 15.11.2016 18:15:28 --

"Прочность связи" в физике характеризуется энергией, которую необходимо приложить, чтобы эту связь разорвать. Её называют энергией связи. Так вот, энергии связей между атомами - меньше, чем энергии связи электронов внутри отдельных атомов. Просто "прочная" связь или "непрочная" - это относительно. Когда говорят про химические связи, то подразумевают и химические способы разрушить эти связи, и по отношению к ним, связи могут быть "прочными" (то есть, энергия связи $>$ приложенной энергии). А в другой ситуации, атом можно обстреливать высокоэнергетическими частицами, и обнаружить, что по отношению к их воздействию, атом "непрочен" (то есть, энергия связи $<$ приложенной энергии). Это ещё не повод сравнивать связи по "прочности". Надо выписать численные значения энергий, в электронвольтах, и тогда станет ясно, что "прочнее", а что "слабее".

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- бессмысленная цитата, из которой полностью состоит последнее сообщение.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.