31
-
ZsL #31 Szegény néhai Bárczy Barnabás fizika tanárunknak a főiskolán kedvenc tréfája volt a Bohr-féle modell megfricskázása. Házi feladatnak adta, hogy számoljuk ki az egyelektronos rendszer, mármint a H-atom esetén az elektron keringési sebességét. A hidrogén atom átmérője mérhető, ebből adódik az elektron pályasugara; az elektron tömege és töltése mérhető, az atommagé, vagyis a protoné szintén, ebből adódik a köztük fellépő vonzóerő, amivel egyensúlyban kell lennie a keringés miatt fellépő centrifugális erőnek, amiből számítható az elektron pályamenti sebessége.
Mi sem természetesebb, mint hogy a fénysebesség többszöröse jött ki, amit a tananyag más részéből már tudtunk, hogy lehetetlen...
Az Öreg, aki egyébként is nagyon szórakoztató stílusban tanította a fizikát, ezzel próbálta értésünkre adni, hogy a Bohr-modell jópofa ugyan egy óvodásnak, de a valóságban az atomi rendszerek nem egymás körül keringő golyókból állnak. -
Vol Jin #30 Kösz. Akkor ezek szerint, amit megjegyeztem, az az első modell, ami igen csak kezdetleges, és egy fejlődési út első állomása. -
fszrtkvltzttni #29 Itt van néhány ábra meg szöveg hozzá. Itt nincs leírva, de "Spin-Orbit Interaction" egy relativisztikus effektus, ugyanis a spin csak a relativitáselmélet következményeként jelenik meg a kvantummechanikában, előtte csak egy fiktív dolog, amit be kell venni. -
fszrtkvltzttni #28 Aztat kihagytam, hogy hidrogénszerű atomoknál első körben tehát igazad van, mert azoknál tényleg a Bohr-féle atommodellben lévő pálya kerületek különbségei adják a színkép sávjait. De ezeknek a pályáknak a kvantummechanikához nincs köze. A Bohr-féle atommodell pedig egy zsákutca, amit tovább nem tudtak finomítani, tehát ezt az egész csak egy történeti érdekesség.
Az előbb lentebb említett mágneses térrel való kölcsönhatás mellett, van más is amit nem tud a Bohr-féle atommodell. A hidrogén színképében látszik, ha eléggé ránagyítanak, hogy a vonalak igazából szélesebb sávok, melyek több vonalra bomlanak. Ez a fölbomlás a finomszerkezet, ami relativisztikus effektus eredménye, a pontos energiaszintekhez pedig kell még a Lamb-eltolódás, ami pedig QED effektus. -
fszrtkvltzttni #27 Te valószínűleg a Bohr féle atommodell-re gondoltál, ottan vannak pályasugarak és kerületükön lévő állóhullámok, node ez csak egy tapasztalati modell a kvantummechanika hajnaláról!!!
Kerületről meg azért nincs értelme beszélni, mert a hullámfüggvény az egész térben szétterül, nincs széle, amit ábrázolnak az csak valamilyen nagy %-ának a burkolófelülete.
Amit szoktak mesélni, és amiről valószínűleg hallottál, az a hidrogénszerű atomok elektronszerkezete: Pozitív töltésű atommag 1 elektronnal. Ez jó mert:
- egy elektron van, nincs elektron korreláció (ami a legnagyobb hibát adja)
- mag-elektron rendszer két test probléma, ez redukált tömeggel megoldható
- a relativisztikus effektus kicsi, mert kicsi az elektron kinetikus energiája a kis magtöltés miatt
- a QED pedig elég kicsi ahhoz, hogy csak a nagyon pontos számításoknál kölljön figyelembe venni
Szóval a hidrogén az egy nagyon jól kezelhető rendszer, amire szíp analitikus megoldást lehet találni:
Ezt az egyenletet köll megoldani. A megoldása ez. Sajnos eztet ennél egyszerűbben nem lehet, de tán elég, ha csak az eredményre koncentrálsz. Itt megtalálhatod az energiaszinteket (En) ami egy adag természeti állandó osztva az "n" főkvantumszám négyzetével. Amit mérnek az az ezek közti átmenet. Itten különböző szintek különbségei találhatók, az állandók pedig össze vannak vonva c*h*Rh-ba. Azt megjegyezném, hogy ez egyébként ugyanaz az eredmény amit a Bohr-féle atommodell ad, viszont ha az atomot mágneses erőtérbe tesszük a vonalak felhasadnak, amire a Bohr-féle atommodell nem képes, mivel az egy tapasztalati modell, a kvantummechanika viszont igen (a fönti egyenlet ekkor módosul, belekerül a külső mágneses tér, az energiakifejezésbe pedig bekerül egy új külső mágneses tértől függő tag). Ez eddig a hidrogénszerű atomokra pontos ellenőrizhető eredményt ad, gerjesztéskor pedig az elektron tényleg a különböző elektronszintek között ugrál.
Ha viszont két elektron van (lásd hélium), akkor az eredeti egyenletbe be köll raknunk egy másik elektront is. Így viszont az egyenlet túl bonyolulttá válik, ezért a következő közelítéssel köll élni:
Aztat mondjuk, hogy az egyik elektron csak a másik átlagos potenciálterét érzékli. Ez az egyrészecske közelítés, vagy független részecske modell. Azért közelítés, mert nem veszi figyelembe, hogy a két elektron egymás közelében nem szívesen tartózkodik. A megoldás ebben az esetben már nehezebb (nem analitikus), de még könnyű, mert mindkét elektronra egy-egy egyenletet lehet felírni. Ezek a Hartree–Fock egyenletek. Ezeknek a megoldása hasonló mint a hidrogénszerű atomoknál, hiszen csak annyi a különbség, hogy a mag potenciálja mellé bejön a másik elektron átlagolt potenciálja, ami kicsit leárnyékolja a magot. Ugyanúgy lesznek pályák, azokon elektronok, node ezeknek a pályáknak az energiája már függeni fog attól, hogy a másik elektron melyik pályán van. Ez a függés elég kicsi ahhoz, hogy még értelmes legyen pályákról beszélni, de el köll fogadnunk, hogy ezeknek az energiája már nem állandó! Ez általánosítható több elektronos rendszerekre is, és így kiterjeszthető az összes atomra.
Felmerül a kérdés, hogy mit tud ez a durva közelítést tartalmazó független részecske modell. Alkálifémekre nagyon jó eredményt ad (tapasztalat, hogy a belső lezárt héjak és a külső héjak közötti korreláció kicsi), a többire viszont pontatlan. Viszont ismeri a kémiát! Ha két megfelelő atomot egymás közelébe teszünk, akkor kötés alakul ki közöttük. Nagyságrendileg jól megadja a kötések erősségét. Jól visszaadja a legtöbb molekula szerkezetét. A reakciógátaknak a magasságát viszont az esetek egy részében túlbecsüli. Molekulák elektrongerjesztési spektrumára pedig értelmetlen eredményt ad.
Az a lényeg, hogy az elektronokhoz rendelhető pályák képe a független részecske modellből adódik, mert ha ezt nem használjuk, akkor az elektronokhoz rendelhető pályák helyett sokelektronhoz rendelhető összetett függvényeket kapunk. Ez viszont csak trükközés, és szerencse, hogy nem okoz nagy hibát, különben a kémia még kaotikusabb lenne.
Gerjesztéskor pedig az egyik sokelektron állapotból egy másikba kerülünk, tehát minden elektron állapota meg fog változni egy kicsit. -
Vol Jin #26 Akkor valamit félre értettem. Nekem az jött le, hogy az elektron állóhullámként terül szét, és a következő gerjesztési szint, ahol pont egy hullámhossznyival nagyobba pálya. Ezért kvantumos az egész, mert minden szint egy hullámhosszal nagyobb, és pont ezzel a hullámhosszal rendelkezik a foton is, ami keletkezik, ha alacsonyabb szintre kerül az elektron. A foton meg a hullámhosszával arányos energiát képvisel, ezért kvantumos az egész rendszer, mert csak adott energiától tud megszabadulni, és adott energiát tud felvenni az elektron.
Mondom, hogy nem tanultam, csak ez ragadt meg bennem.
Nem ragaszkodom hozzá, mert nekem az a fontos, hogy jól tudjam, ezért ha dobsz egy érthető linket, azt a magamévá teszem. Ha túl komplikált, akkor meg elkönyvelem, hogy én ezt nem tudom, de ehhez tudnom kellene, hogy tanultad-e vagy hobbiként figyelgettél, és neked az ragadt meg, hogy ez neked nem igaz.
Ha kened vágod a témát, és neked van igazad, akkor remélem átment, hogy mit tudok rosszul, és dobsz valami emészthető választ, nem csak annyit, hogy rosszul tudom. Mert most teljesen zavarba jöttem, hogy eddig hülyeséget hittem vagy sem. -
fszrtkvltzttni #25 Honnan veszed ezt az elektronhéj kerületének különbsége borzadalmat? Ennek így nincs értelme. A kibocsátott foton a rendszer energiaszintjei közötti különbségtől fog függeni. Ennek meghatározására meg kell oldani a rendszerre jellemző sajátértékproblémát, ami kicsit bonyolultabb mint a kerületmérés. Az alábbi elhanyagolásokkal lehet eljutni ahhoz, amit elektronpályának hívnak:
QED elhanyagolás
relativisztikus effektus elhanyagolása
mag elektron korreláció elhanyagolása
elektron-elektron korreláció elhanyagolása
Ennyi elhanyagolás után kapsz elektronpályákat amire rápakolhatod az elektronokat szépen párban. De még itt sincs értelme elektronhéj kerületéről beszélni! -
Vol Jin #24 Engem inkább az érdekelne, ha kicserélnék az elektront egy leptonra. -
Vol Jin #23 A kibocsátott foton hullámhossza a két elektronhéj kerületének különbsége. A foton hullámhosszával meg arányos a foton energiája. Szóval olyan nagy badarságot nem mondtam, és ebben az esetben tényleg az atommodellünk pontatlan. Tágabb értelemben, ha az atommodellbe az elektronokat is beleértjük, nem csak a magot.
Bár igaz, hogy nem tanultam, csak olvastam róla, és amikor húde bonyolult képleteket találtam, gyorsan lapoztam. :-) -
Vol Jin #22 "Egy fiatal kutató elmegy a sivatagba első felfedezése reményében. Talál egy sivatagi bolhát, mondja neki:
- Ugorj! - a bolha ugrik. Letépi az egyik lábát, mondja neki:
- Ugorj! - a bolha ugrik. És így tovább... Végül letépi az utolsó lábát is. Mondja neki:
- Ugorj! - a bolha nem ugrik.
A fiatal kutató leírja első felfedezését: Ha a sivatagi bolhának az összes lábát letépjük, akkor a bolha megsüketül."
Meglepő, de a kutató állítása igaz, ugyanis a bolhának, mint a rovaroknak nincs füle. A hallószervük a lábaikon vannak. Ilyen kis szőröcskék, amik átveszik a környezet rezgéseit. Szóval egy lábatlan bolha valóban megsüketül. -
csimmasz #21 Szerintem szegény Hawking ezzel fejezi ki keserűségét és csalódottságát a helyzetével kapcsolatosan.
Szerintem sem kellene belekeverni főleg nem a csillagászatbva az öreg kaporszakállt.
Esetleg a néprajz kutatók és más hasonló tudományok igen de mint fizikai vagy kémiai szempontból elég értelmetlen.
-
#20
Azért van a tudomány oldaláról is jókora porhintés. Bocs, no offence.
Amikor pl. arról írnak, hogy Stephen Hawking ma bebizonyíccsa, hogy nincs Isten, csak most, csak neked!, azzal megkavarják ám az eccerű ember gondolkodását arról, hogy mi a tudomány és mi nem.
Először is Isten nem tárgya a tudománynak, legjobb tudomásom szerint egyetlen tudományág sem érzi úgy, hogy vele, mint kultúrális jelenségen túl kéne foglalkozni, vagy hogy valamilyen elméletbe tényezőként beilleszteni. A "tudomány" tehát úgy mint egy vallás nem foglalkozik az ilyen végső dolgokkal.
Élet értelme dettó. Csak mert a legtöbb tudományos elmélet leíró jellegű, nincs olyan definíció benne, hogy mi az anyag, mi ez-meg az a részecske, "miből van". Azt hogy milyen körülmények között, adott "részecske" hogy mozog az máskérdés, azt pl a QED meglepő pontossággal leírja. De hogy belül mi van az egy nagy "?", persze aztán találnak benne másik kvantumot, amit megint le tudnak írni, de kb ennyi. Általában ez egy tök jó játék, hogy az emberekben jobb hiján azt a képzetet ültetik el, hogy az anyag, a világ, olyan mint valami hatalmas végtelenbe futó Matrioska-baba.
Azonban ez is pongyolaság.
Hiszen már a leptonok sem bonthatók tovább, a részcskék nem annyira tartalmazzák a másik részecskét, mint inkább átlalakulnak azokká.
Talán ez egy helyesebb kép lehet a nukleonok és kvarkokat illetően is. -
csimmasz #19 Sőt a parasztok is átvernek!
Hisz a gyümölcs csak úgy magától nő a fán és ingyen kéne adniuk, nem?
Ez is ilyen, hogy a tudosoknak nevezett kóklerek csak melegedni járnak azokba a kutatóintézetekbe ahol dollármilliós vagyonokért felépítettek laborokat amik semmire sem jók, hisz mint minden amit ők csinálnak az hülyeség.
A fene sem tudja végülis miért nem döglünk meg egy szar náthától mint 500 éve vagy, hogy lehet élelmezni 7 milliárd embert, meg egyáltalán a modern technológia az csak úgy kinőtt a földből, hisz ezt mindenki tudja!
Le a tudósokkal!
-
gombabácsi #18 "Az anyag végül is energiának, az energia pedig információnak bizonyul." (Carl Friedrich von Weizsäcker)
-
gombabácsi #17 ettől függetlenül hatalmas igazság van ám abban amit ír...
a sok százezer tudós fáradságos munkájáról meg annyit, hogy ezek bizony csak pár százan voltak, a többi sok százezer nem fáradságosan, hanem kényelmesen csinált minimális dolgokat
az a pár száz tényleg önmagát nem kímélve, őrült módon dolgozott -
bvalek #16 Meggyözöbb lenne az agymenésed, ha nem több tucatnyi tudományág több százezer tudósának évszázados fáradtságos munkájával létrehozott, internetre kapcsolt számítógéppel böfögted volna ide a fórumra... -
bvalek #15 Látszólag csak fogalmazásbeli különbség van, de azért ennél többröl van szó. Úgy hittük, hogy már pontosan ismerjük az elektronok és az atommagok interakcióját, és bármilyen egzotikus körülmények között ki tudjuk számolni hogy milyen mérési eredményeket kapnánk, ha használjuk a kvantum-elektrodinamika képleteit és számítási eljárásait. Ha valóban eltérést találtak, és nem hibáztak akik a kísérletet elvégezték, akkor a kvantum-elektrodinamika elmélete nem pontos, és olyan jelenséget fedeztek fel, amit nem tud helyesen leírni. De ettöl még az összes többi mérési eredmény, amit 15 tizedesjegy pontossággal elöre tud jelezni, továbbra is 15 tizedesjegy pontos marad.
Mint ahogy Einstein relativitáselmélete valóban helyesebben és pontosabban írja le a gravitációs kölcsönhatást, de ettöl még Newton gravitáció-elmélete ugyanolyan hasznos és használható maradt azokon a területeken amiken addig is alkalmazták. A fizikában az elméletek modellek, és nem "megdölnek", ezek nem fantazmagóriák, mint a szociológiában... -
qrd0xQSt2rdvnu #14 "Ha a titán huszonkét elektronjából húszat eltávolítunk..." Mi sem egyszerűbb! :D
Én már régóta mondogatom, hogy nincs is olyan, hogy anyag. Csak kölcsönhatás létezik és a fizikusok ezzel teljesen tisztában vannak. Vizsgálgatnak valamit, de kb. ilyen szinten van közük a valósághoz:
"Egy fiatal kutató elmegy a sivatagba első felfedezése reményében. Talál egy sivatagi bolhát, mondja neki:
- Ugorj! - a bolha ugrik. Letépi az egyik lábát, mondja neki:
- Ugorj! - a bolha ugrik. És így tovább... Végül letépi az utolsó lábát is. Mondja neki:
- Ugorj! - a bolha nem ugrik.
A fiatal kutató leírja első felfedezését: Ha a sivatagi bolhának az összes lábát letépjük, akkor a bolha megsüketül."
-
god25 #13 Én segghülye vagyok a fizikához, de nagyon érdekelnek a kutatási eredmények. Mivel ezeken a fórumokon mindenki fizikus, így végképp összezavarjátok az embert. 
-
kvp #12 Na pont itt talaltak valami ujdonsagot, legalabbis a cikk szerint. Ugy nez ki, hogy az eredeti keplet ezert kiegeszitesre szorul. A vizsgalatnak pont az a lenyege, hogy az eddig nem vizsgalt erosen ionizalt, kozel plazmaallapotu atomok eseten is meghatarozzak az energiaszinteket es az azok kozti atmeneteket. Nem fog osszedolni tole semmi, csak a vegen pontosabban ismerjuk majd az elektronok es az atommagok interakciojat. -
fszrtkvltzttni #11 Amiről írsz, az a pályakontrakció. Hidd el figyelembe van véve, mert a hatása jelentős. -
kvp #10 Egyszeruen arrol van szo, hogy erossen elektron hianyos esetben az elektron palyak helyzete eltero. Azaz nem 1 fix elektron palya lista tartozik minden atomhoz, hanem minden ionizacios szinthez van egy ilyen. Ezt eddig azert nem vettek eszre, mert par elektron elvetele meg csak kis mertekben modosit, amit nem sikerult kimutatni. Ezen kivul pedig csak plazma allapotban, tehat teljesen elekktronhianyos allapotban mertek. Mondjuk az alaptetelt nem modositja a felismeres, csak a parameterek kozze fel kell venni a hianyzo elektronok szamat, mint uj valtozot. -
fszrtkvltzttni #9 Na azért, ha itt tényleg kiderül, hogy nem a mérés és a kiértékelés volt pontatlan, akkor tényleg dől, pontosabban alapját veszti a fizika. Eddig ugyanis nem volt olyan pontos mérés ami a QED-t közvetlenül kikezdte volna. De ez pont, hogy jó, mert végre lenne olyan számszerűen mérhető eltérés, amin tesztelni lehet az elméletet. Bár szvsz. itt kiértékelési probléma lesz, pl. atomokra nem QED alapú számolást szoktak csinálni, hanem csak valamilyen rendű korrekciót végeznek, és ha az effektus tényleg nagy, akkor ez lehet pontatlan. -
fszrtkvltzttni #8 Az atompályák csak az emberi képzelet szüleményei. Csak azért talalták ki, mert így egyszerűbben kezelhető az elmélet, és azért szeretik, mert szemléletes képet ad, és egyszerűen megmagyarázza a kémiát, de pontos számszerű adatot nem szolgáltat. Nem ez az egyetlen, sorban a negyedik nagy közelítés. A QED az első, és 6 nagyságrenddel pontosabb eredményeket ad. Ezen a szinten atompályákról beszélni értelmetlen. Ezt az átmérő különbségedolgot pedig felejtsd el, mert hülyeség. -
bvalek #7 Engem az eredeti szakcikk érdekelne, abból megtudnánk valami konkrétat is. Ez az általános iskolai kémiaóra szintü hozzáfüzött kommentár pedig ezer sebböl vérzik.
Nem a két elektronpálya kerülete, hanem az energiaszintjei közötti különbségen múlik a kibocsátott foton energiája, amit befolyásolnak relativisztikus effektusok, az elektronok vákuumpolarizációs kölcsömhatása, az hogy mennyi töltés van a magban, a többi elektronnal való kölcsönhatás, stb.
A két elektront tartalmazó titánium-ionban a két elektron nem pont a legalsó s-pályán mozog, pont ez a lényeg. Egy csomó, normális körülmények között nehezen mérhetö effektus felerösödik, kiszámolták mennyire befolyásolják az eredményt, méréseket végeztek, és eltérést véltek fölfedezni.
Egyelöre senki sem számolt utána, meg a méréseket sem reprodukálták, úgyhogy túl korai ujjongani hogy jön az új fizika... ha pedig mégis jön, attól azoknál a jelenségeknél, ahol a kvantum elektrodinamika eddig müködött, ezután is fog. Aki ilyeneket ír, hogy megdölnek fizikában az elméletek, az egyszerüen nem fogta fel hogy müködik a fizika... -
Vol Jin #6 Idéznék a cikkből:
"Az NIST csapata azt vette észre, hogy az erős pozitív töltésű ionokban a fennmaradó elektronok észlelhetően más színű fotonokat generálnak, mint amit a QED megjósol."
A foton hullámhossza, a két elektronpálya kerületének különbsége. Az pedig az atomokra jellemző állandó. A spektroszkópia is így különbözteti meg az atomokat.
Itt pedig arról van szó, hogy a nagyon alsó héjakra, amik a kémiában sehogyan sem vesznek részt, nem igaz, hogy ugyanazzal a mérettel térnek el a pályák kerületei, mint a felső héjakon. -
mr9 #5 Amíg be tudom kapcsolni a gépet, nincs baj :D -
Vol Jin #4 Az NIST csapata azt vette észre, hogy az erős pozitív töltésű ionokban a fennmaradó elektronok észlelhetően más színű fotonokat generálnak, mint amit a QED megjósol. Ez megingatja az elektromágnesesség, a világegyetem négy alapvető erői egyikének elméletét. -
bvalek #3 Az elektromágnesesség kvantumelméletéröl van szó, ennyiben a cikk címe helyes, nem valamiféle atommodell hibádzik, nem fogják átrajzolni ezután a pályákat vagy ilyesmi.
Szívesen utána olvasnék hogy mit csináltak, de a kutatók által publikált eredeti cikk nem érhetö el ingyenesen
-
Deus Ex #2 Ez ennek az előjele. Mindmekkhaluuuunk!
Helyreigazítás: nem mind, csak tíz százalék. -
Vol Jin #1 Ez nem az elektromágnesesség elméletét inogtatja meg, hanem az atommodelljeinket. Az elektronpályák átmérői pont egy az adott atomra jellemző állandóval tértek el egymástól. Ez a gerjesztett elektron hullámhossza, és ezt érzékeli a spektroszkópia. Ha nagyon sok elektrontól megfosztjuk, akkor az alsó, alapesetben takart elektronpályákra ez már nem igaz. Tehát az elektronhéjak nem akkorák, mint gondolták.
Mi lenne, ha teljesen megfosztanák az elektronjaitól, és ráeresztenének egyet, és akkor látnák a spektrumból a héjak méretét.