Основываясь на этом выводе, Резерфорд предложил в 1911 г. ядерную (или планетарную) модель атома. <...> ВОЛНОВАЯ ФУНКЦИЯ Прежде чем ввести важнейшее понятие волновой функции, обратимся к классическому эксперименту. <...> Значит, должны быть и определенные области, где вероятность пребывания электрона также наибольшая (т.е. существуют стационарные области локализации электронов). <...> Оказывается, что это имеет место и для волн вероятности и объясняет, в частности, появление повышенной электронной плотности между атомами в молекуле водорода, что и приводит к устойчивости молекулы. <...> Если квадрат модуля волновой функции |ψ |2 = ψ ψ * описывает вероятность пребывания частицы в некоторой области пространства, то в этой области |ψ |2 резко возрастает (рис. <...> Известно, что волновой пакет можно представить как сумму гармонических синусоидальных волн. <...> Нельзя говорить и об определенной области локализации частицы, так как волновой пакет не имеет резких границ. <...> 14 Чем более узким является волновой пакет, тем больше число гармонических волн надо просуммировать, чтобы описать его. <...> Если уменьшать возможный интервал значений координаты х, что соответствует созданию таких условий, когда волновой пакет сужается, то одновременно будет увеличиваться разброс р возможных значений импульса, т.е. снижается точность его измерения, и наоборот. <...> Она состоит из двух атомов водорода и электронов. <...> Нет смысла сохранять и понятие силы, действующей на частицу, так как нет определенной точки приложения этой силы. <...> В этой механике уравнение Шредингера играет ту же фундаментальную роль, что и уравнение Ньютона в классической. <...> Если собственные значения Еп всегда действительные, то собственные функции могут быть как действительными, так и комплексными. <...> Собственные функции непрерывны, причем ни одна из ψn не может обращаться в бесконечность. <...> Собственные функции подчиняются условию нормировки, выражаемому равенством Смысл этого равенства заключается <...>
Физические_эффекты_нанотехнологий.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Н.И. Прокофьева, Л.А. Грибов
ФИЗИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ
НАНОТЕХНОЛОГИЙ
Учебное пособие
Москва 2013
1
Стр.2
УДК 53
ББК 22.3я73
П 80
Р е ц е н з е н т ы:
профессор, доктор физико-математических наук В.И. Баранов,
заведующий лабораторией ГЕОХИ РАН им. Вернадского;
профессор, доктор технических наук Е.В. Королев,
проректор по учебной работе ФГБОУ ВПО «МГСУ»
Прокофьева, Н.И.
П 80
Физические эффекты нанотехнологий : учебное пособие
/ Н.И. Прокофьева, Л.А. Грибов ; М-во образования и науки
Росс. Федерации, ФГБОУ ВПО «Моск. гос. строит. ун-т».
Москва : МГСУ, 2013. 100 с.
ISBN 978-5-7264-0745-6
Рассмотрены базовые положения современного представления
о строении и отдельных свойствах микрообъектов от молекул до
наноструктур. Изложены основы специально разработанной для
описания и теоретического исследования микромира квантовой
механики. Специальный раздел посвящен вопросу о физической
природе химических связей.
В связи с широким применением в строительстве лазеров рассмотрен
принцип их действия.
Заключительная часть пособия особенно важна для понимания
свойств нанообъектов и посвящена вопросам, связанным с физическими
процессами на границе микро- и макромиров. Особое внимание
уделено проявлению соотношений числа пограничных и
внутренних атомов общей структуры.
Для студентов, обучающихся в магистратуре строительных вузов.
УДК 53
ББК 22.3я73
ISBN 978-5-7264-0745-6
2
© ФГБОУ ВПО «МГСУ», 2013
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение. Что такое наномир?..................................................... 3
1. Базовые эксперименты и постулаты Н. Бора………………. 6
2. Волновая функция……………………………………………. 11
3. Элементы квантовой механики…………………………….... 17
4. Качественное объяснение основных закономерностей
состояний атома водорода…………………................................ 26
5. Принципы спектрального анализа…………………………... 30
6. Принцип Паули и заполнение электронных оболочек…….. 33
7. Строение молекул…………………………………………….. 35
8. Особенности спектров молекул. Фотосинтез.
Цветность соединений……………………………....................... 45
9. Оптические квантовые генераторы (лазеры)……………….. 48
10. Зонная структура кристаллических тел……………………. 58
11. Радиоактивность. Туннельный эффект……………………. 67
12. Силы в молекулах…………………………………………… 71
13. Химические связи…………………………………………… 74
14. Заключение………………..………………………………… 91
Библиографический список…………………………………….. 98
99
Стр.100