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量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别

2021-04-09知识8

量子力学中不存在轨道运动的概念,其原因是由于测量总是要影响到被测“电子”吗? 我在阅读朗道理论物理第三卷非相对论量子力学的时候产生了疑问。书中说量子力学中不存在轨道运动的概念。

量子力学的轨道概念与波尔原子模型的轨道有什么区别 量子力学的轨道可以理解为电子在核外空间概率密度较大的区域,是用来描述在一定能层和能级上又有一定取向的电子云。而波尔轨道是指“行星轨道”,即确定的轨道。

为什么质点的轨道概念是首先被量子力学摒弃的牛顿力学概念 牛顿力学主要就是研究力的问题,它的理论基础就是物体具有确定的位置和动量,也就是说我们可以通过对宏观物体的测量同时知道运动物体的速度和位置。但是实际上在量子力学中,微观粒子的运动表现出了波动性,你可以想象成一个抖动的绳子,你能说绳子的具体位置和运动的速度吗?绳子上的任何一点都在运动并且其振幅也在改变(理解我的思想而不是单纯看成这个模型),把绳子当作波来看待,你就会发现,对于一个运动的波也不能同时确定它的位置和速度。如果你学过哈密顿力学你就会觉得这个问题比较清楚,在牛顿力学里面任何一个力学量都可以写成坐标和动量的函数,而对坐标求导就可以得到速度,因此动量也是可以通过位置来推知的,也就是说,知道位置就可以解除所有物理量。而对于量子力学里面,动量和坐标不对易,通俗的说就是不能用一个坐标来表示运动状态。既然对于一个物理体系不能单纯用位置来描述了,那么轨道的概念也就不适用了。如果你学过氢原子就应该知道,氢原子中的电子只有一个,但是实际上很难分辨的,称为电子云。这也就是说它的运动是弥散的,没有固定轨道的。而如果再加入一个电子形成氢的带负电的离子,那么两个电子的运动就完全无法分辨,电子轨道的。

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