Uploaded by mbashirov01

kvant mexanikası-muhazire_1_Bashirov_Mirnamik_2020

advertisement
Azərbaycan Respublikası
Bakı Dövlət Universiteti
Fizika fakültəsi
Nəzəri fizika kafedrası
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası ..........2020
Ulduzların təkamülü
Qeyriklassik
təbiətşünaslıq
KVANT MEXANİKASI
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Kvant mexanikası mikrozərrəciklərin və onlardan təşkil olunmuş mikrosisitemlərin-molekullarin,
atomların, nüvələrin xassələrini və qarşılıqlı təsirini, kvant hadisələrini öyrənən elmdir. Kvant fizikasıkvant obyektlərinin quruluşu və xassələri və kvant hadisələrinin xassələri haqda elmdir
1980-90-cı illərədək:
müşahidə olunan fiziki
hadisələr
Klassik mexanika (Nyuton mexanikası)
Maksvel elektrodinamikası qanunları
bizi əhatə edən aləm maddi
zərrəciklərdən
(atom
və
molekullardan) təşkil olunmuş
maddədən
və
sahələrdən
(məsələn, elektromaqnit sahəsi,
qravitasiya sahəsi və s.)
ibarətdir.
bu halda: Zərrəcik fəzada lokalizə olunur, sahə isə bu xassəyə malik deyil.
(x,y,z,t,v,p,E,L)-trayektoriya!
E, B, D, H, ......?? dalğa
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Klassik
fizikanın həll
edə bilmədiyi problemlər:
Ulduzların
təkamülü
Mütləq qara cimin şüalanması
Fotoeffekt
Kompton effekt
Atomun quruluşu ilə baglı problem
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Spektr-dispersiya nəticəsində ağ işığın üçüzlü prizmadan keçməsi zamanı yaranan mənzərədir.
Spektrdə rənglərin düzülmə ardıcıllığı-qırmızı, narıncı, sarı, yaşıl, mavi, göy və bənövşəyi.
Monoxromatik işıq-müəyyən dalğa uzunluguna malik olan işıqdır. Ağ işıq mürəkkəb işıqdır.
İnfraqırmızı şüalar-dalğa uzunluğu qırmızı işığın dalğa
uzunluğundan böyük olan işıqdır.
Ultrabənövşəyi şüalar-dalğa uzunluğu bənövşəyi işığın
dalğa uzunluğundan kiçik olan şüalardır. Dispersya
hadisəsi birinci dəfə 1606-cı ildə Nyuton tərəfindən
müşahidə edilmişdir.
Normal dispersiya-dalğa uzunluğu artdıqca sındırma
əmsalı azalan,
Anomal dispersiya-dalğa uzunluğu artdıqda sındırma
əmsalı artan dispersyadır.
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Spektrlər bütöv, xətti və zolaqlı olmaqla üç yerə bölünür.
Bütöv spektr-közərmiş bərk və ya maye halında olan cisimlər və
böyük təzyiq altında olan qazın verə bildiyi spektrdir. Belə spektrlərdə
müxtəlif rənglər bir-birinə arası kəsilmədən keçir.
Xətti spektr-qaz halında atomar şəkildə olan bütün maddələrin verə
bildiyi spektrdir. Xətti spektrin alınması göstərirki atom yalnız
müəyyən dalğa uzunluqlu işıq buraxır.
Zolaqlı spektr-bir-biriylə rabitəsi olmayan və ya zəif rabitədə olan
malekulların verə bildiyi spektrdir.
Udulma spektri-bütöv spektr verən mənbədən gələn şüalar az qızmış
qazdan keçən zaman müşahidə olunan spektrdir. Udulma xəttinə
buraxma xətti uyğun gəlir,yəni az qızmış cismin atomu bütöv
spektrdən elə dalğa uzunluqlu şüaları udur ki,başqa şəraitdədə həmin
dalğa uzunluqlu şüanı buraxır.
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Spektroskopiya- -astrofizika, kvant fizikası, kvant elektronikası, kimya, geologiya, geofizika və s...
öyrəniləm elmdir
Spektroskopiyanın inkişafında əhəmiyyətli hadisələr: (klassik fizikanın izah edə bilmədiyi faktlar)
Udulma və şüalanma spektrinin diskret quruluşu;
1802-Valloston-Günəş spektrində kəskin qara xətlər.
1814-Fraunhofer- Günəşin kəsilməz spektrində yüzlərlə udulma xətlərinin müşahidəsi;
spektrlərin alınmasında ilk dəfə difraksiya qəfəsini (300 cizgi/mm) tətbiq edir.
1859-1860-Kirxhof-Bunzen –udulma və şüalanma xətləri arasında sıx əlaqəni təyin edirlər.
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Atom şüalanması. DİSPERSİYA
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Fransız - Kont İsidor Mari Oqyust Fransua
Ksavye (1798-1857)-filosof,
Yerdən uzaq cisimlərin kimyəvi tərkibi heç vaxt
təyin edilə bilməz?!.
Alman - Kirxhof Gustav Robert (1824- 1887)
fizik, spektral analiz üsulu verildi
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
1859-cu ildə Kirxhof ardıcıl 4 kəşf edir;
-hər bir elementin öz məxsusi spekri: dəqiq xətlər məcmusu var.
-bu xətləri təkcə Yerdə yox, ulduzlarda da maddə tərkibini öyrənmək üçün tətbiq etmək olar.
-Günəş yüksək dərəcədə qızmar nüvədən və nisbətən soyuq atmosferdən ibarətdir.
-Günəşdə natrium var.
1859-1913 illərdə aparılan tədqiqatlar:
mövcud maddələrin spektri öyrənilmişdir:
xətti spektrilər atomlara, zolaqlı spektrlər molekullara aiddir.
1885-Balmer hidrogen atomunda 13 xətti spektri müşahidə edir.
a=const, n=3,4,5,6....
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
1814-Fraunhofer Günəş spektrində diskret xətlər
Atom spektri.
1860-Kirxhof və Bunzen Helium üçün məxsusi spektr
Şüalanma xətləri udma
xətləri ilə üst-üstə düşür
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Balmer və Ridberq (1880) - hidrogenə bənzər atomların spektri
üçün empirik qanunauyğunluqlar
Hidrogen atomunun görünən oblastda şüalanma spektri
Ridberq sabiti, Z- kimyəvi elenemtin sıra
nömrəsi, k=1,2,....; n=k+1,k+2,....
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Mütləq qara cismin şüalanması.
• İstənilən qızmış cisim böyük diapazonda E/M dalğaları (işıq) şüalandırır.
Şüalanan dalğanın intensivliyi onun tezliyindən asılıdır.
«Mütləq Qara Cisim» - istənilən temperaturda üzərinə düşən bütün e/m
dalğalarını uda bilən cisimdir. MQC daxilində istilik şüalanmaları kəsilməz
olaraq udulur və daxili qat tərəfindən şüalandırılır. Lakin şüalanma MQC
daxilindən kənara çıxmır. Bu zaman MQC vahid zamanda şüalandırdığı
enerji onun udduğu enerjiyə bərabərdir.
MQC şüalandırdığı işığın enerjisi və spektral tərkibi yalnız onun
temperaturu ilə müəyyən edilir və şüalandırıcı maddənin kimyəvi
tərkibindən asılı deyil.
Bu, MQC-in işıq etalonu kimi qəbul edilməsinə səbəb olmuşdur. Təbiətdə
mütləq qara cisim yoxdur. Qurum, qara məxmər, deşiyi olan qeyri-şəffaf
divarlı içiboş qab və s. praktik olaraq MQC kimi qəbul oluna bilər. Bütün
cisimlər kimi mütləq qara cisim də e/m dalğaları şüalandırır
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Maddə ilə tarazlıqda olan elektromaqnit şüalanmada (istilik
şüalanması) və ya mütləq qara cismin şüalanmasında
intensivliyin tezliyə görə paylanması (spektral sıxlığı) öyrənilən
zaman klassik fizika ilk həlledilməz çətinliklə qarşılaşır.
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Klassik fizikada spektral sıxlığın tezlik və
temperaturdan asılığını verən ilk nəzəri düstur
Reley və Cins tərəfindən verilmişdir. Onlar
klassik fizikada enerjini sərbəstlik dərəcəklərinə
görə paylanması teoremindən istifadə edərək
W ,T
2

c2
2
kT
2
 ( , T )  2 3 kT
 c
Bu o deməkdir ki, qabın divarları ilə şüalanma rasında termodinamik tarazlıq
halı qərarlaşa bilməz. Bu təcrübi fakta ziddir. Bu nəticə ultrabənövşəyi fəlakət adlanır.


0
kT
 ( , T )d  2 3
 c


 2 d  
0
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Vin qanunu
Təcrübələrdən alınırdı ki, temperatur
artdıqca mütləq qara cismin şüaburaxma
qabiliyyəti artır. Şüaburaxma
qabiliyyətinin maksimumu temperaturun
artması ilə daha kiçik dalğa uzunluqlu
dalğalara tərəf sürüşür.
İnfraqırmızı
oblast
Görünən
oblast
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Stefan Bolsman qanunu (t=1 s, S=1 kv.m MQC –in şüalanma enerjisi,
inteqral şüalanma)
u  T
4
Lüdviq Bolsman
1844-1906
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Maks Plank
(1858-1947)
Spektral sıxlıq üçün klassik fizikanın ümumi prinsipləri əsasında alınmış nəzəri
düstur, təcrübi nəticələri tam izah edə bilmədi. Bu çətinliyi həll etmək üçün 1900-cu
ildə Maks Plank şüalanmanın maddə ilə klassik qarşılıqlı təsir qanunundan imtina
etməli oldu. Plank: şüalanmanın maddə tərəfindən udulub buraxılması, klassik
fizikada iddia olunduğu kimi, arasıkəsilmədən yox, diskret enerji porsiyaları və ya
işıq kvantları şəklində baş verir.
Mikrosistemlərə –ossilyator kimi baxılmalıdır və bu ossilyatorlar müəyyən
hallarda ola bilər və bu hallarda onların enerjisi istənilən deyil, yalnız hər hansı
minimal E=hv enerjinin tam misilləri kimi təyin olunan seçilmiş 1E, 2E, 3E
....qiymətlərini ala bilir.

 ( , T )  2 3
 c
3
1
e

kT
h

 1,05 10 34 Csan
2
1
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
 3
 ( , T )  2 3
 c
Plank düsturu Stefan- Bolsman
qanununa gətirir.

Plank düsturundan klassik fizikaya əsaslanan qanunları limit
halında almaq olur. Deməli, klassik nəzəriyyə kvant
nəzəriyyəsinin limit halı kimi çıxış edir.
1
e

kT
1
Plank düsturu
Vin dusturuna
  kT
x
k4 T 4
u 2 3 3
 c
u


0
 2k 4 T 4
3
15c 
3
kT
x 3 dx
ex 1
və Reley –Cins düsturlarına keçir
  kT
u  T 4

 2k 4
15c 3  3
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Fotoeffekt hadisəsi
Fotoeffekt  maddənin üzərinə düşən işığın ondan
elektronları qoparıb çıxarması hadisəsinə deyilir.
• 1887- Henrix Hers, 1888- 1889 –A.Q.Stoletov:
qanunuyğunluqlar verir.
1) Daha çox ultrabənövşəyi işıq təsir edir;
2) lövhənin işıqlanması artdıqca cərəyan şiddəti artır
3) Şüalanma ilə buraxılan zərrəciklər mənfi yüklüdür.
-1989- Lennard və Tomson: buraxılan mənfi
zərrəciklər elektronlardır.
Fotoeffekt qanunları:
Fotokatodun üzərinə düşən işığın elektromaqnit spektral tərkibi sabit qaldıqda çıxan elektronların sayı işığın
intensivliyi ilə mütənasibdir; Elektronların sürəti (kinetik enerjisi) isə intensivlikdən yox, yalnız işığın
tezliyindən asılıdır; Hər istənilən tezlikli işıq fotoeffekt yarada bilmir (fotoeffektin qırmızı sərhəddi) və
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
elektronların çıxış anı işığın düşmə anı ilə eynidir.
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Klassik fizikaya görə: Düşən işığın tezliyi metalda rəqsi hərəkətdə olan elektronun
məxsusi tezliyinə bərabər olduqda , rezonans nəticəsində elektronun rəqs amplitudu böyük
qiymət alır və elektron metalı tərk edir. Bu halda elektronun sürəti intensivlikdən asılı
olmalı, istənilən tezlikli şüalar fotoeffekt yaratmalı (enerjini kəsilmədən udan elektron
Albert Eynşteyn
kifayət qədər enerji toplayandan sonra maddədən kənara çıxar) və elektronun çıxış anı
işığın düşmə anı üzərinə düşməməli idi. Lakin bu baş vermir.(?!)
• Fotoeffekt tənliyi
h = Açıx +mV2maks/2
• Hər bir metal (katod) üçün (Аçıx ) elə minimal tezlik (maksimal dalğa uzunluğu) varki, bu zaman
fotoeffekt baş vermir. Bu sərhəd şərti fotoeffektin «qırmızı sərhəddi» adlanır.
qs=Аçıx/h; qs=hc/ Аçıx.
• İşıq kvantlar şəklində udulur və buraxılır.
• Rits – hər foton yalnız bir elektron qopara bilər.
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Kombinasiya prinsipi 1908 –Ritç (Bor nəzəriyyəsindən əvvəl)
h𝑣km=Ek-Em
k, Ek
h𝑣mn=Em-En
h𝑣kn=Ek-En
m, Em
Valter Ritç-İsveçrə
22.02.1878-07.07.1909
h𝑣km+h𝑣mn+h𝑣kn=2(Ek-En)
h𝑣km+h𝑣mn+h𝑣kn=2h𝑣kn
𝑣km+𝑣mn=𝑣kn
n, En
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Radioaktivliyin kəşfi
18961902- Bekkerel- spontan
radioaktivik şüalanma
Fotolövhə
Antuan Bekkerel
(1852-1908)
Qurğuşun
qab
Pyer Küri (1859-1906), İren Küri və Mariya
Sklodovskaya –Küri (1867-1934)
kanal
Radioaktiv maddə
Müəllim:
f.r.e.n.,
1903-hər üçü Nobel
mükafatı
alır. dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Soddi-Fayans dusturları
Alfa hissəcik
Soddi Frederik
(1877-1956)
Nüvə
proton
neytron
elektron
Qamma şüalanma
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası ..........2020
Ernst Rezerford
(1871-1937)
Rezerford təcrübəsi
(1907-Mançester Universiteti)
Radiaktivliyi öyrənərək  alfa zərrəciklrin
nazik folqadan səpilməsini araşdırır və
təcrübələrinin nəticələrinə əsaslanaraq 1911ci ildə atomun nüvə (planetar) modelini verir.
Nüvənin yükü Ze ölçüsü 10-12 m, atomda nüvə
ətrafında Z elektron fırlanır və ölçüsü 10-10 m.
Model klassik fizika ilə izah oluna bilmir!
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Korpuskulyar dalğa dualizmi
• Eynşteyn: «dalğa-hissəck» dualizmi
• İşıq mürəkkəb maddi obyektdir, həm dala həm də
korpuskulyar xassələ malikdir.
• İşığın dalğa xassələri:   h  
   2 

p  k  k 




Qeyri-relyativist hal üçün
4 ölçülü hal üçün
-m=10-3 kq kütləli kürə üçün V=102 m/s, λ = 6,62.10-33 m.
-Elektron üçün V = 2*107 m/s, λ = 0,0025nm
De Broyl (1892-1987)
De Broyl prinsipi klassik fizikanın izah edə
bilmədiyi bir sıra eksperimentləri izah edir:
1) Elektronların nikel kristalından
difraksiyası- Devisson cermer təcrübəsi
2) elektronların metal folqadan difraksiyası
–Tomson təcrübəsi 3) Ramzauer təcrübəsi
4) Neytronların kristallardan difraksiyası
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Devisson Cermer təcrübəsi
Əgər elektron dalğa xassələrinə malikdirsə, onda
difraksiya maksimumları Breq-Vulf şətri
ödəndikdə müşahidə olunmalıdır.
θ = 65°
  50
Elektronların difraksiyası
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Devisson Cermer təcrübəsi
V − elektronun
sürəti
– elektronun de Broyl dalğa
uzunluğu
Breq-Vulf şətri daxilində nikel üçün sabit qəfəs sabiti d =
2,15∙10-1m –dən təyin olunan dalğa uzuznluğu λБ= 0,165 nm
olmuşdur.
Elementar hissəciklərin dalğa xassələri sübut
olundu!
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası ..........2020
Un – n-ci
qaytarmaya
uyğun
sürətləndirici
gərginlik
Elektron dalğalarınn sınması nəzərə
alınarsa
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Elektronların və rentgen
şüalarının difraksiyası
K.Yensen (1961)
Yarıqdan elektronların difraksiyası
2R = n .
Atomun dalğa modeli
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Bor nəzəriyyəsi
2R = n 
Kvantlanma şərti
mvr = nh
E = - 2 π2 m z2 e4 / n2 h2 ; r =n2h2/4π2mze2
Nils Henrix Bor
(1885-1962)
Danimarka
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Stasionar hallar, onları xarakterizə edən kəmiyyət
Eyni vaxtda təyin edilə bilən kəmiyyətlər: kommutativlik, asılı olmayan kəmiyyətlərin
sayı, sərbəstlik dərəcəsi: Atomda 7-dir- a) nüvənin məxsusi momentini, b) nüvə-elektron
sisteminin aırlıq mərkəzinin hərəkəti və c) elektronun məxsusi momenti ilə orbital
momenti arasında maqnit qarşılıqlı təsiri nəzərə almasaq
1-atomun məxsusi halının enerjisi E
2-elektronun orbital mexaniki momenti Pı
3-elektronun orbital mexaniki momentinin proyeksiyası Pız
4-elektronun məxsusi momentinin həmin ox üzrə proyeksiyası Psz
Elektronun orbital moment proyeksiyaları eyni vaxtda təyin edilə bilməz!
Orbital mexaniki momentin kvadratı və onun proyeksiyalarından biri eyni vaxtda təyin
oluna bilər!
Fiziki kəmiyyətlərin kvantlanması
m-elektronun kütləsi, e-elektronun
yüküdür. n=1,2,3,....
Bu dusturu aldınızmı))))))))
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
1927 Solvay Conference on Quantum Mechanics. Photograph by Benjamin Couprie, Institut International de Physique Solvay,
Brussels, Belgium. From back to front and from left to right : Auguste Piccard, Émile Henriot, Paul Ehrenfest, Édouard
Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules-Émile Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Howard
Fowler, Léon Brillouin, Peter Debye, Martin Knudsen, William Lawrence Bragg, Hendrik Anthony Kramers, Paul Dirac, Arthur
Compton, Louis de Broglie, Max Born, Niels Bohr, Irving Langmuir, Max Planck, Marie Skłodowska Curie, Hendrik
Lorentz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles-Eugène Guye, Charles Thomson Rees Wilson, Owen Willans Richardson
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
This picture is also available with names at the bottom.
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Klassik Bor nəzəriyyəsinə aid.
Ernst Rezerford –
Yeni Zelandiya
30.08.1871-19.10.1937
Nils Bor –Danimark
07.10.1885-18.11.1962
Spektrdə Dopler sürüşməsi
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Klassik Bor nəzəriyyəsi
Atomda fiziki kəmiyyətlərin kvantlanması
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Hidrogen və hidrogenə bənzər ionların (atomların) spektri: spektral seriyalar.
H atomu bir elektronlu ən sadə atomdur. Spektridə sadədir.
Bir qat ionlaşmış helium (He II), ikiqat ionlaşmış litium atomu (Li III), üç qat ionlaşmış
berillium atomu (Be IV) bir elektrona malikdir. Z və N-ə görə fərqlənirlər. Spektrləri H
spektrinə oxşayır. .... qurmaq olar
Ridberq İohann İsveç fiziki08.11.1854-28.12.1919
Balmer və Ridberq (1880) - hidrogenə bənzər atomların spektri üçün empirik qanunauyğunluqlar müşahidə
edirlər.
Hidrogen atomunun görünən oblastda şüalanma spektri
R-Ridberq sabiti, Z- kimyəvi elenemtin sıra nömrəsi, k=1,2,....; n=k+1,k+2,....
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Balmer seriyası 1885- görünən diapozon
Hα
Hβ
Hγ
Hδ
Hε
Hζ
Hη
Seriya
sərhəddi
n
3
4
5
6
7
8
9
∞
Dalğa
uzunluğu, nm
656,3
486,1
434,1
410,2
397,0
388,9
383,5
364,6
Balmer
İohann Yakob
- İsveç
01.05.182512.03.1898
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Layman seriyası -----1906 - ultrabənövşəyi oblast
n
Dalğa
uzunluğu,
nm
2
121,6
3
102,5
4
5
6
7
8
9
97,2
94,9
93,7
93,0
92,6
92,3
Layman Teodor-ABŞ,
23.11.1874-11.10.1954
10
11
sonsuz
92,1
91,9
91,15
La=1216A, Ls=911,8A
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
1908- Ritç-Paşen seriyası –infraqırmzı oblast
Valter Ritç-İsveçrə
22.02.1878-07.07.1909
n
4
5
6
7
Dalğa
uzunluğu
nm
1875,1
1281,8
1093,8
1004,9
8
954,6
9
922,9
Paşen Fredirik , alman
22.12.1865-25.02.1947
10
11
12
13
901,5
886,3
875,0
866,5
sonsuz
820,4
Pa=18756 A, Ps=8206 A
A-anqstrem
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
seriyalar
Layman
Balmer
Paşen
Breket
Pfund
Hamfri
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Ümumiləşmiş dustur
1
1
𝜗=𝑅 2− 2 ,
𝑘
𝑛
Layman seriyası: k=1, n=2,3,4,...
Balmer seriyası: k=2, n=3,4,5,...
Paşen seriyası: k=3, n=4,5,6,...
Breket seriyası: k=4, n=5,6.7...
Pfund seriyası: k=5, n=6.7.8....
Hamfri seriyası: k=6, n=7.8.9....
Ridberq: Term anlayışı verir
Sabit term və dəyişən term.
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Breket Frederik Samner
Pfund German Avqust
Breket seriyası -1922-infraqırmızı oblast
Pfund seriyası 1924- yaxın infraqırmızı k=5 n=6; 7; 8; ...
Ba=40522 A, Bs=14588 A.
Pfa=74598 A, Pfs=22794 A
Hamfri Gertic Catson
Con Stronq və Piter Hanson
Hamfri seriyası- 1953- infraqırmızı uzaq oblast
Xa=123718 A, Xs=32823 A
Stronq-Hanson seriyası 1972- k-7, n=8, 9, 10,....
𝜗=𝑅
1
1
−
,
72 𝑛2
𝑛 = 8,9,10. . . .
Fauler seriyası
1912- k=1,5 - n=2; 3; 4......
Əslində He I atomuna aiddir. k=3 n=4,5,6,...
Pikerinq seriyası 1896- k=2
- n=2,5; 3,5; 4,5 .... Əslində He I atomuna aiddir. K=4 n=5,6,7,...
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Atom şüalanması. Spekrt
Dayanıqlı hal - ən kiçik enerjiyə uyğun hal. Əsas
(normal) hal
Enerji səviyyələrində yaşama müddəti.
Tam enerjisi müsbət olan elektronlar sərbəst,
mənfi olan elektronlar bağlı elektron adlanır.
İonlaşma Ei=Esonsuz, E< Es diskret hal, E> Es
kəsilməz hal.
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası ..........2020
Frank-Hers təcrübələri -atomların ionlaşma enerjilərinin təyini üçün (1914)
Elektronların atomlarla qeyri elastik toqquşması sübut olunur: ionlaşma
potensiallar E=Ei+Ek civə üçün Ei=4,9 eV, kalius üçün 1,63 eV, natrium
üçün 2,12 eV, helium üçün 21 eV –dur.
Frank Hers təcrübəsi Borun ikinci postulatını təsdir edir.
Henrix Hers
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Kompton effekti
Kompton effekt  rentgen şüalarının atomda zəif bağlanmış (sərbəst) elektronlardan
səpilməsi hadisəsidir.
İşığın fotonlar selindən ibarət olması fərziyyəsi Kompton effektini də tam izah etməyə
imkan verir.
= ' — = о (1—cos J).
 
Artur Kompton
(1892-1962)

mc
sin2

2


mc
Kompton dalğa uzunluğu
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Heyzenberqin qeyri-müəyyənlik prinsipi (1927)
Elektron Vilson kamerasında özünü zərrəcik kimi, kristal səthindən əks olunduqda
dalğa kimi aparır. Lakin, bu o demək deyildir ki, elektronda zərrəciklərə xas olan bütün
əlamətləri və ya dalğaya aid bütün əlamətləri axtarmaq lazımdır. Zərrəciyin belə ikili təbiəti
sayəsində zərrəciyin hərəkəti klassik fizika qanunları ilə izah edilə bilmir. Klassik mexanika
qanunlarına görə zərrəciyin istənilən anda fəzada müəyyən yeri (koordinatları) və müəyyən
impulsu (sürəti) olmalıdır. Dalğa xassələrinə malik mikrozərrəciklərə klassik mexanika
anlayışlarının tədbiqinin fiziki mənası olmur. Məsələn: dalğanın koordinatı anlayışının fiziki
mənası olmadığından, kvant mexanikasında zərrəciyin trayektoriyası anlayışıda fiziki mənası
yoxdur.
Kvant mexanikasında zərrəciyin koordinatları və impulsunun təyin edilməsində prinsipial
qeyri-müəyyənlik mövcuddur. Bu mikrozərrəciyin qeyri-klassik təbiəti ilə əlaqədardır.
Anlayışlarının mikrozərrəciyə tətbiq olunmasının dəqiqlik dərəcəsi HQMP ilə verilir.
HQMP klassik fizaka anlayışlarının mikroaləmə tətbiq olunmasının sərhəddini müəyyən edir.
Bunlar ölçmə cihazlarının səhfi nəticəsində yaranmayıb, bu xassələr zərrəciyin özünün
təbiətinə məxsusdur.
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Heyzenberqin qeyrimüəyyənlik prinsipi
1927 г.
Təbiətdə prinsip etibarı ilə eyni vaxxtda koordinat
və impulsu dəqiq təyin olunan hal yoxdur.
Üç ölçülü hal üçün
Zamanla məhdud olan
dalğa prosesləri
monoxromatik ola bilməz.
Zaman və enerji üçün heyzenberq
qeyrimüəyyənliyi
Hansısa halın mövcud olması müddəti və ya onu müşahidə müddəti nə qədər kiçik
olarsa, onun bu halda enerjisi haqqında daha az müəyyənliklə danışıla bilər.
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Spektlərin kəşfi
Mütləq qara cismin xassələri
Zərrəciklərin səpilməsi
Maddənin atomar quruluşu, atomun quruluşu, enerji səviyyələri
Elektromaqnit dalğaların xassələri
Zərrəciklərin və elektromaqnit dalğalarının qarşılıqlı təsiri
Elektromaqnit dalğaları və maddənin qarşılıqlı təsiri
Zərrəciklərin dalğa xassələri
Mirkroaləm üçün qeyri-müəyyənlik prinsipi
Mikroaləmdə kvantlanma şərtləri
Müəllim: f.r.e.n., dos.Mirnamik Bəşirov
Kvant mexanikası ..........2020
Kvant fizikasında atom – hal
funksiyasıdV=dXdYdZ
elementində ehtimal mənası
P(x,y,z,t)
Enerji səviyyələri – enerji
halları
–
uyğun
dalğa
funksiyası- məxsusi dalğa
funksiyası.
Kvant mexanikası mühazirə_1_2020
Resursu hazırladı:
Azərbaycan Respublikası
Bakı Dövlət Universiteti
Fizika Fakültəsi Nəzəri fizika kafedrası,
müəllim f.r.e.n., dos. Mirnamik Bəşirov_2020 mbashirov01@mail.ru
Download