普通化學(xué)輔導(dǎo)：量子論與原子結(jié)構(gòu)常見問題1

　　1. 微觀粒子不受影響的條件下也沒有確定的位置和動量是嗎?不能確定是指沒法測?

　　答：微觀粒子不存在具體的位置和動量，我們通常在實際中用來描述的位置和動量只是外界干預(yù)粒子后接受到的反饋信息?；蛘哒f是我們近似描述其某一方面的性質(zhì)的結(jié)果。

　　2. 可怎么就知道無運動軌道了呢?看不見不等于沒有啊?

　　答：軌道的概念是我們強加上去的，粒子只會在一定的空間以幾率形式存在。

　　3. 可這個測不準(zhǔn)關(guān)系到底是什么?是說不可能同時而又準(zhǔn)確的測量微觀粒子的位置和動量。怎么扯到微觀粒子的自身運動上了呢?

　　答：測不準(zhǔn)原理應(yīng)為不確定原理。微觀粒子的運動是其在空間幾率分布的一種宏觀表現(xiàn)形式。

　　4. 另外數(shù)學(xué)式中的大于號是什么意思?老師上課講題時，算出Δx≥10(-8次方)m，100m也滿足啊，怎么證明測量誤差小呢?

　　答：數(shù)學(xué)式表示是不確定原理具體到某些情形的表述，不確定原理只是反映了測量的最小誤差，其遠(yuǎn)小于實際測量的誤差。

　　5. 那老師上課時用來說明測不準(zhǔn)原理的圖(即以光子使電子動量改變導(dǎo)致測不準(zhǔn))，并不能反映實質(zhì)了?即不測也不準(zhǔn)?

　　答：關(guān)于測不準(zhǔn)原理與測量的關(guān)系，可作如下說明：

　　從原理上講，Heisenberg測不準(zhǔn)原理是由de Broglie波粒二象性導(dǎo)出的。所以它的導(dǎo)出不需要借助于實驗。但是為了說明這個關(guān)系式，幾乎所有的教材都會引用一個實驗類比，來進(jìn)一步說明這個不等式的物理意義。

　　對于上述原理我們可以設(shè)計一個實驗來檢驗它。因為觀察一個物體，要求光波的波長至少要等于物體的大小(這樣才能看到物體)，即lamda <= delta X。且deltaP 與 h/lamda處于同一數(shù)量級。因此同樣有測不準(zhǔn)原理。以上只是簡單推導(dǎo)，精確推導(dǎo)比這個略為復(fù)雜一些。

　　作為實驗類比本身而言，沒有任何問題，它再一次確認(rèn)了測不準(zhǔn)原理。但是這個實驗往往會給學(xué)生一個印象：測不準(zhǔn)是因為受實驗條件限制，或技術(shù)不夠先進(jìn)，將來還是有可能測得準(zhǔn)的。所以以前也經(jīng)常有同學(xué)會問：“沒法測就說測不準(zhǔn)，這合理嗎?”其實愛因斯坦也有過類似疑問，他甚至設(shè)計了另外一個實驗來否定這個原理。但是迄今為止的實驗觀察和理論分析都符合上述原理，因此目前大多數(shù)人已經(jīng)接受哥本哈根的解釋，即這是微觀粒子的本質(zhì)。

　　6. 課本215頁說：“高速電子轟擊放電管中對陰極金屬時，金屬原子中內(nèi)層電子被激發(fā)后，外層電子受原子核吸引，可以從外層跳入內(nèi)層”，請問這一過程中，外層電子為何不被激發(fā)?內(nèi)層電子激發(fā)后是一種怎樣的狀態(tài)?是被激發(fā)到外層嗎?或是離開原子?

　　答：電子吸收入射電子的能量后被激發(fā)，激發(fā)通常是指低能級電子躍遷到較高能級。當(dāng)內(nèi)層電子躍遷到高能級后，外層電子和才被激發(fā)的電子都可以躍遷回到內(nèi)層軌道，并發(fā)射一個光子。電子能否躍遷，取決于電子接受的能量是否相當(dāng)于兩個能級之差。因此當(dāng)內(nèi)層電子被激發(fā)時，外層電子也有可能被激發(fā)，激發(fā)幾率取決于入射電子能量的分布和能級間的躍遷選律。

　　7. 218頁中的“黑體中的一個原子群以相同頻率振動而發(fā)出電磁波”，請問這兒“振動”是怎樣的狀態(tài)?又如何實現(xiàn)一個原子群呢?

　　答：Planck認(rèn)為黑體的原子具有振動頻率v，它們在受熱時可以發(fā)射電磁波nhv，n=1,2,...。振動是指原子圍繞某一位置作往返運動，就像鐘擺或彈簧一樣。經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為原子的振動能量是連續(xù)的，且在絕對零度時為零。Planck建議原子振動的能量是量子化的，即只能取若干個不連續(xù)的能量。后來人們又證實原子振動在絕對零度時不為零，即存在零點能。

更多信息請訪問：結(jié)構(gòu)工程師頻道    結(jié)構(gòu)工程師論壇

?2009年結(jié)構(gòu)工程師考試時間：9月19、20日
?08年考試規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn): 2009年一級結(jié)構(gòu)工程師考試網(wǎng)上遠(yuǎn)程輔導(dǎo)招生簡章!
?09年結(jié)構(gòu)工程師老師輔導(dǎo)，現(xiàn)在報名可贈07、08年課程！