Quantization ea matla ea elektrone ka athomo e. mokhoa o mong oa ho hlahisa matla a sa melena ke neutron lieha

Sehlooho sena se bua ka hore na quantization ka matla le se boleloang ke ketsahalo ena ke ho saense ea kajeno. E bontša pale ea ho fumanoa ha discreteness matla, 'me hape o ile a bontša ho pharalla ha liathomo quantized.

Qetellong ea fisiks

Lilemong tsa bo-ea leshome le metso e robong ka mor'a nako, le bothata ba tobana le ke bo-rasaense ba: boemo ebe o teng oa theknoloji, melao ea khoneha tsa fisiks li ile tsa sibolloa, o ile a hlalosa 'me a ithuta. Baithuti ba ileng ba tlameha bokhoni haholo ntshetswa pele ka saense le, mosuoe o ile a eletsa a se ke a khetha fisiks. Ba ne ba lumela hore tlotlisitse 'ha e sa khoneha, ho na le e ne e le feela mosebetsi o kemiso bakeng sa ho ithuta lintlha tse nyenyane tse sa reng letho. Ho feta loketseng monna hloko, ha se le talenta ea. Leha ho le joalo, e setšoantšong e eketsehileng thabisang e ne e sibolloa le o ile a fa monyetla oa ho bontša. Kaofela qala ka ho se tsitse ka tsela e itekanetseng. Ho qala, ho ile ha fumaneha hore leseli hase tiileng haholo: ka maemo a itseng, ho chesoa ha haedrojene setseng ka poleiti nomoro ya mela ho e-na letheba le leng feela. Ho ekelletsa moo, ho ile ha fumanoa hore ho spectra ba kang helium li ne li mela fetang spectra hydrogen. Ka nako eo ho ile ha fumanoa hore tselaneng ea naleli e 'ngoe e fapaneng ho batho ba bang ba. Le bo hloekileng bohelehele qobella bafuputsi ba ka letsoho beha phihlelo e 'ngoe ka mor'a e' ngoe ho ea batla likarabo tsa lipotso. Tabeng ea ho sebelisa khoebo ea tse sibolotsoeng tsa bona ha baa ka ba nahana ka.

Planck le quantum

Ka lehlohonolo bakeng sa rōna, le katleho e kholo ena ka fisiks ne a tsamaea le ntshetsopele ya thuto ea lipalo. Hobane tlhaloso ea se etsahalang ho loketse ka moralo Hoa makatsa hore ebe e rarahaneng. Ka 1900, Maks Plank, ho sebetsa ka khopolo ea mahlaseli a ea 'mele o motsho feletseng, ho fumanoe hore eneji, le ke quantized. Ka bokhutšoanyane re bolella hore na morero oa polelo ena e bonolo haholo. Leha e le efe phatsa mathomo ka feela ba bang ba maemo a itseng. Ha etsa hore ea mohlala batallang, ho khaontareng a ka bontša maemong joalo of 1, 3, 8, 13, 29, 138. litekanyetso tse ling tsohle ha di a fumaneha pakeng tsa bona. Mabaka a sena re tla senola hamorao. Leha ho le joalo, haeba u ikakhela ka pale ea sibolloa ena, ho ke ke habohlokoa ho hlokomela hore le rasaense ea nkoa e le matla quantization ea qetellong ea bophelo ba e mpa e le e loketseng thuto ea lipalo qhekella, e sa filoe kutloisiso e itseng bo tebileng boo ba 'mele.

Tsokoang le boima ba 'mele

Mathoasong a lekholo la mashome a mabeli e ne e bo jele setsi le tse sibolotsoeng tse amanang le ho lefatše la likaroloana tsa motheo. Empa kholo ka ho fetisisa misteri ke ikhanyetsa tse latelang: maemong a mang, likaroloana le itšoare ka mokhoa o tšoanang le beha dintho le boima ( 'me ka tsela botsitso),' me ba bang - le tsoana le e tsokoang ka. Ka mor'a nako e telele 'me bo phehellang liqabang o ne a tlile ho etsa qeto ea tse ikhethang: dieleketerone, protons le neutron na thepa tsena ka nako. ketsahalo ena e bitsoa tsokoang-phatsa duality (lipuong tsa bo-rasaense ba Russia lilemong tse makholo a mabeli tse fetileng corpuscle bitsoa phatsa). Kahoo, e le elektrone e le boima bo itseng, e le hore li ne li netile ka leqhubu la ka maqhubu a itseng. Electronic eo a dikologela pota e khubung ea athomo, keng ha lekanngoa lefisang maqhubu ka mong ho e mong. Ka lebaka leo, feela ka sebaka se itseng ho tloha bohareng (tse itshetlehile wavelength ho), le elektrone e tsokoang bilika, u se ke ua hlakola mong le e tse ling. Sena se etsahala ha ka behela ngoana e leng "hlooho" ea elektrone e tsokoang ka lona "mohatla" highs tsamaisane le maximums le minimums - minimums. Sena se hlalosa hore na quantization ea matla ea athomo, ke hore, ho ba teng ha e potoloha hantle-hlalosoa eo elektrone ka teng.

Chitja nanokon ka vacuo

Leha ho le joalo, tsamaiso ea ea sebele ke Hoa makatsa hore ebe e rarahaneng. Mamela mabaka a boletsoeng ka holimo e ka ka ho eketsehileng ho utlwisiswa elektrone potoloha tsamaiso e khopo ka hydrogen le helium. Leha ho le joalo, ho tloha ka nako eo ho hlokahale ho ena dipalelo rarahaneng. Ho ithuta mokhoa oa ho utloisisa baithuti morao-rao ithuta quantization eneji, le ea phatsa ea ka hantle hlahelang. Ho qala, kgetha mokgwa loketseng tsa sekoti le e le 'ngoe le elektrone ea mohlala. Ho rarolla tsena Schrödinger abel ke maemo eneji, le ka eo e le elektrone e ka ba. Ka mor'a ho ithuta ho batla dependencies, kenyelletsa divariabole eketsehileng: bophara le botebo ba hantle, matla le maqhubu a ya le elektrone e le ea lahleheloang definiteness lona, phaella ka ho re ho rarahana ditekanyo. Ho ekelletsa moo sekoting sebopeho e fetohile (mohlala, ho ba le boholo ba lisekoere kapa toothed profil, ho metshetshe lahleheloa setshwani lona), e nkiloeng inahaneloang likaroloana tsa motheo le litšobotsi tse batlang. 'Me joale feela ithuta ho rarolla mathata a ka hlahang ho tlale thabo eneji, le quantization tsa liathomo ba sebele le esita le tsamaiso ea ho feta tse.

tšusumetso e tsoang ho botsitso

Leha ho le joalo, boemo ba matla, ho etsa mohlala, e le elektrone e - e feta kapa ka tlaase hlakile boleng. Tsohle, ka tsela e 'ngoe kapa e' ngoe, empa ho bonahala eka a phahameng le matla ya futhumatsang leshala bohareng, a phahameng mocheso ka foleteng e. Ka lebaka leo, ho quantization matla ntse ka khona ho nahana kelello. Ho na le boetse ho na le dikgopolo mo fisiks hore ba ho utloahalang intuitively thata. The botsitso ke sehlahisoa macro lebelo fatše (ke ua lebala hore lebelo le botsitso ea bobeli - vector boholo, i.e. ikemetseng tsa tataiso ea). Ke ka lebaka la ho nkoa ke maikutlo ho hlakile hore boleng karolelano butle fofang lejoe feela siea khoba, haeba u oela monna, joale ka kulo e nyenyane, thunya ka phahameng lebelo, roba ka 'mele. Ka dikokwanyana pulse length tšoanang - sena ke e joalo e ngata hore ba tsebahala ka kamano ea ho phatsa le sebaka tse haufi, hammoho le thepa ea lona kolukaluka le kopana le likaroloana tse ling. Ea bobeli e ka kotloloho itšetlehile ka matla a. Ka tsela eo, ho ba ka ho hlaka hore ho quantization ka matla le botsitso ba phatsa e na le lokela ho ya kokangana. Ho feta moo, H khaotseng, eona e bontšang hore se tlaase-tlaase khoneha karolo e itseng ea lipono tse makatsang tsa 'mele' me e bontša melao ea boitšoaro discrete akarelletsa moralo le matla le botsitso ba likaroloana ka nanoworld ena. Empa ho na le khopolo e le ho feta hōle ho tswa ho ya ka tlhago fela temoho e - botsitso. Ho bua ka 'mele le manakana a potolohang le bolela eng le boima le le manakana a potolohang lebelo angular. Hopola, e lebelo angular bontsha boholo ba chenchana ka nako unit trust. The botsitso angular e boetse ke khona ho tlaleha mokhoa kabo ya le manakana a potolohang ntho 'mele: sepheo le boima tšoanang empa boithati ka selekane sa chenchana kapa periphery ho tla ba le e fapaneng angular botsitso. E le 'mali mohlomong se guessed, lefatšeng athomo e eneji, le quantization ea botsitso angular.

Quantum le Laser

Sekgahla sa ho se qalang matla discrete le ngata tse ling tse totobetseng. Ho ithuta lintlha tse hlakileng ka lefatše ke feela khoneha ka lebaka la quantum. mekhoa ea kajeno ea ho ithuta lintho tse bonahalang tse, ho sebelisa ea thepa e fapaneng le esita le saense ea ho bopa ba - e leng katoloso ea tlhaho ea ka kutloisiso ea hore na eneji, le quantization. Molao-motheo oa tshebetsong le ho sebelisa mong bang laser - ho na le mokhelo. Ka kakaretso, e mong bang laser na le likarolo tse tharo tsa motheo: ho mokelikeli ho sebetsa, 'me ka pompo reflector seiponeng. The mokelikeli sebetsa e khethiloeng e le hore ho na le tse peli tse batlang e le haufi le boemo bakeng sa dieleketerone. The criterion bohlokoa ka ho fetisisa bakeng sa maemo ana ke bophelo bohle dieleketerone ka ho bona. Ke bokae ha elektrone e khona ho pholoha le boemong ba ho khetheha pele kena boemong bo tlaase le ea tsitsitseng. Tsa maemo tseo tse peli e lokela ho ba ho feta nako e telele-a phela ka holimo. Ebe pompa (tseo hangata - tleloubu maemo a, ka linako tse ling - go la la) e fana ka dieleketerone na matla a lekaneng ho kaofela ha bona ba ile ba bokana ka boemong ba ka holimo ka matla le bokeletseng teng. Sena se bitsoa baahi maemo pitikololo. Ho ekelletsa moo, ba bang ba e mong le elektrone e susumelletsang ho puso tlaase le tsitsitseng le mohlapo oa photon, e, a etsa hore ho qhala tsa dieleketerone fatše. The tšobotsi ea tshebetso ena ke hore photons tsohle di ka tsela eo a fumana na le wavelength tšoanang le ka. Leha ho le joalo, e mokelikeli sebetsa hangata se lekaneng, 'me e hlahisoang phallang tsamaisoa ka litsela tse sa tšoaneng. Karolo e phethoang ke le reflector seiponeng ho sefa tsoa tseo feela melapo ea photons, e nang le tataiso e tšoanang. Ka lebaka leo, khumo ke se moqotetsane e matla khanya ea maqhubu lehafing tsa wavelength tšoanang. Qalong, sena se ne ho nahanoa khoneha feela ka o tiileng. The ka laser pele e ne e boule e mokelikeli e sebetsa. Joale, ho na le lasers tsa mefuta eohle le mefuta e - sephalli, khase, le esita le lik'hemik'hale. E le 'mali a ka bonang, karolo ka sehloohong tshebetso ena e bapaloang ke ho absorption le mohlapo oa leseli ke athomo e. quantization matla tabeng ena e feela motheo oa ho hlalosa khopolo eo.

Leseli le elektrone

Hopola hore phetoho ea elektrone ka athomo tloha orbit mong ho e mong e tsamaea le ka ho peō kapa absorption matla. eneji, le ena le hlaha ka photon, ba leseli, kapa photon,. Molao, le photon, ke phatsa, empa ka baahi tse ling tsa nanoworld bo fapane. Photon, ha e na le boima, empa e na le botsitso. O ile a ipaka e leha ho le joalo Russia rasaense Lebedev ka 1899, ka ho hlaka bontšang khatello ea leseli. Photon, teng feela ka mokhatlo oa le lebelo lona ke lebelo la khanya. Sena ke lebelo ka ho fetisisa kamoo ho ka khonehang bokahohleng Sepheo rona. Lebelo la khanya (ka tloaelo ho ile a bontša ka ho e nyenyane Latin "ka c") e ka bang makholo a likete tse tharo le km ka bobeli. Ka mohlala, boholo ba galaxy rona (ha se seholo haholo ka melao ea sebaka) e mabapi le likete tse lekholo khanya-lilemo tse. Tobane le taba ena, e photon, o mo fa matla a hae ka ho feletseng, joalokaha eka qhalwa ho ya ka sena. The photon, matla, eo e lokolloa kapa phathahane ka phetoho ya elektrone e tloha orbit mong ho e mong itšetlehile ka sebaka se pakeng tsa potoloha ka. Haeba ho ke ke tse nyenyane - ikhethang mahlaseli go la la matla tlaase, haeba kgolo - fumana mahlaseli.

X-ray le sa gamma mahlaseli

Motlakase mengata e fapaneng ka mor'a mahlaseli kenyelletsa ditokiseletso e roentgen le sa gamma mahlaseli. Ka kakaretso ba ile ba ba le wavelength, maqhubu le matla a di overlapped ka mefuta e fapaneng ya ka toka ka bophara. Ke hore, ho na le X-ray photon, le wavelength of 5 picometers le sa gamma photon, ba wavelength tšoanang. Ba fapana feela ka tsela ea ho lokisetsa. Roentgen le hlaha ka ho ba teng ha dieleketerone itima lijo haholo, 'me ea gamma mahlaseli e fumana feela ka ho le thulaganyo ea disintegration le coalescence ea nuclei. X-ray e arotsoe bonolo (ka thuso ea matšoafo translucent batho le masapo) le thata (hangata hlokahala feela bakeng sa merero e liindasteri kapa ho etsa lipatlisiso). Haeba ka matla haholo potlakisa dieleketerone, ebe ka tšohanyetso fokotsa lebelo lona (mohlala, ho romela o tiileng), e tla ekongengisa X-ray photons. Ka thulana tsa dieleketerone tsena le boleng ba sebele ba liathomo tsa hlaseloa, dieleketerone ba ntša ho tloha khetla tlaase. The dieleketerone likhetla ka holimo nka sebaka sa tsona, phetoho hape emitting X-ray.

Ea gamma mahlaseli etsahala maemong a mang. The nuclei ba liathomo, esita le hoja ba ne ba akarelletsa ho likaroloana tse ngata tsa motheo, o boetse o tšoauoa ka boholo nyenyane, 'me ka hona, ba ile ba le tšekamelo ea ho eneji, le quantization. Fetoheng molaong ea nuclei thabile boemo ho ka tlaase, le letona, 'me a tsamaea le ho peō ea sa gamma mahlaseli. putlama leha e le efe ba itšoara joang kapa logan ea nyutlelie e bang teng, ho kenyelletswa le ho hlaha ha photons sa gamma.

itsoara joang ka ea nyutlelie

Hanyenyane ka holimo, re bolela hore nuclei athomo boetse ho na le ho ipeha tlas'a melao ea lefatše quantum. Empa ho na le ea tlhaho-etsahala dintho joalo cores kholo, ba ba sa tsitsang. Ba le tšekamelo ea ho heletsa ka dikarolo nyenyane le ho feta robust. Tsena, e le mali ho ile ha guessed, ke, ho etsa mohlala, plutonium le uraniamo. Ha polanete ea rōna ha thehoa ho tswa ho tiske protoplanetary, ho na le e ne e le tse ling palo ea dintho ntšang mahlaseli a kotsi. Kaha ba decayed mor'a nako e itseng, fetoloa likarolo tse ling tsa lik'hemik'hale. Leha ho le joalo ho li ile tsa pholoha 'maloa a nondecayed uraniamo,' me chelete ea eona ka ho ahloloa, ho etsa mohlala, e leng lilemo tsa lefatše. Bakeng sa likarolo tsa lik'hemik'hale leo ba le radioactivity tsa tlhaho, ho na le tšobotsi e hlaheletseng tse kang nako halofo bophelo. Ena ke nako eo palo setseng tsa liathomo tsa mofuta ona e tla halved. Halofo ea bophelo ba plutonium, ho etsa mohlala, ho na le lilemo tse mashome a mabeli a metso e mene tse sekete. Leha ho le joalo, ho phaella ho radioactivity tsa tlhaho, ho na le e boetse e qobelloang. Ha bombard boima, alpha-phatsa kapa neutron khanya athomo nuclei, ba khoa. Tabeng ena ho na le mefuta e meraro ea ionizing mahlaseli: likaroloana, alpha, likaroloana tsa beta, ea gamma mahlaseli. Beta bola ea nuclei isang ho fetola unit qoso. Alpha likaroloana nka motheo positrons tse peli. Ea gamma mahlaseli ha e na qoso le ea tšimo motlakase e sa khutlisetsa sepakapakeng, empa o na le phahameng ka ho fetisisa tse fatang maikutlo ka matla. quantization matla le hlaha ka maemong 'ohle, motheo.

Ntoa le Khotso

Lasers, X-ray, ho ithuta-butle 'me linaleli - dikopo tsohle khotso ka tsebo ka quanta. Leha ho le joalo, lefatšeng la rōna le tletse ditshoso, 'me mong le e mong o batla hore ho itšireletsa. Saense sebeletsa merero ea sesole haholo. Ka esita le molebeli beha lefatše feela ketsahalo mogopolofela ka eneji, le quantization. Itseng discrete efe kapa efe mahlaseli, ho etsa mohlala, ha thehoa motheong oa libetsa tsa nyutlelie. Ya e le hantle, dikopo lona iketselitseng ntoa diyuniti - ka etsahala hore ebe 'mali o tla hopola Hiroshima le Nagasaki. mabaka a mang 'ohle, tobetsa konopo e khubelu rata e ne e le ho feta kapa ka tlaase ho nang le khotso. Ha e ntse e ke kamehla taba ea silafatsoa ntšang mahlaseli a kotsi ea tikoloho. Ka mohlala, halofo ea bophelo ba plutonium bontša hodimo etsa e khabisitse naha mona ho e elements ena fumana tšoanelehe bakeng sa ho sebelisoa ka nako e telele haholo, hoo e ka bang Geological epoch.

Metsi le lithapo

A re khutleleng ho sebelisoa ka khotso a itšoare nyutlelie. Sena, ka ho hlakileng, ho bua ka ho hlahisoa ha motlakase ka tsa fission nyutlelie. Mokhoa ona o sheba e kang ena:

The konokono tsa melena qalong e le neutron lokolohile 'me joale e otla e elements ntšang mahlaseli a kotsi (ka tloaelo ho uraniamo isotope), eo undergoes e alpha, kapa tsa beta ho bola.

Ho ikutloa ka tsela ena e ha e fetiswe ka mohato sa laoleheng, ho melena konokono kenyelletsa ditokiseletso ho thoeng retarders. E le busa, e entsoe ka melamu graphite, e leng hantle haholo monya neutron. Ke fetola bolelele bona, ho ka etsahala ho hlokomela tekanyo ea itšoara joang.

Ka lebaka leo, karolo ea 'ngoe e fetoloa e mong, chelete e hlollang ea matla a lokolloa. eneji, le hona e ananelang canister tlala metsi thoeng boima (ho e-na limolek'hule deuterium hydrogen). Ka lebaka la ho kopana le ho melena konokono hore metsi haholo silafalitsoe lihlahisoa tsa bola ntšang mahlaseli a kotsi. Hore a lulang a potoloha metsi ena ke bothata kholo ka ho fetisisa oa matla a nyutlelie ka nako eo.

Ka oa potoloho pele metsi a beha bobeli ka bobeli - boraro. Metsi a oa potoloho ea boraro ke se sireletsehileng ho sebelisa, 'me hore ho fellang kateng le turbine, e hlahisa motlakase.

Ho sa tsotellehe palo e khōlō joalo ea intermediaries pakeng tsa matla a lokolloa ka kotloloho cores le qetellong mosebedisi (a re ke re ke ua lebala ka e mengata e km tsa lithapo, tseo le tsona matla a ho lahleheloa ke), itsoara joang ka sena se etsa hore matla a hlollang. Ka mohlala, matla a nyutlelie dimela ka fana ka motlakase sebakeng seo kaofela le mefuta e fapaneng ya le liindasteri.