تُعرف نظرية الكم أيضًا باسم ميكانيكا الكم أو فيزياء الكم ، وينصب تركيزها الرئيسي في الدراسة على العالم المجهري.
مبادئ تكميم الطاقة ، التي اقترحها أينشتاين وبلانك ، والملاحظات التجريبية للطيف الذري لـ أظهرت العناصر أن قوانين نيوتن لم تسفر عن نتائج صحيحة عند تطبيقها على أنظمة صغيرة جدًا مثل الذرات و الجزيئات.
لشرح حركة الإلكترونات حول النواة ، تم إنشاء نظرية جديدة - من قبل بلانك وبوهر وآينشتاين وشرودنجر - وهي نظرية ميكانيكا الكم.
على الرغم من نجاحها الهائل ، إلا أن نظرية بوهر بها العديد من أوجه القصور. لا يمكن تفسير طيف الذرات الأكثر تعقيدًا ، مما يثير أسئلة مثل: لماذا تكون بعض الخطوط في الطيف أكثر كثافة من غيرها؟ وقبل كل شيء ، كيف تتفاعل الذرات مع بعضها البعض لتشكيل أنظمة مستقرة؟
في عام 1911 ، اقترح رذرفورد نموذجًا ذريًا تدور فيه الإلكترونات (e-) حول النواة الموجبة الشحنة ، بطريقة مماثلة لحركة الكواكب حول الشمس. على الرغم من بساطته وتماسكه ، إلا أن هذا النموذج به خطأ لا يمكن إصلاحه ، لأن كل جسيم يصف حركة دائرية له تسارع. وهكذا ، كما أوضح ماكسويل من خلال معادلاته ، نظرًا لأن الإلكترون لديه تسارع ، يجب أن يبعث الضوء ، ويفقد الطاقة تدريجيًا حتى يضرب النواة.
اشترط بور ، بالاعتماد على مفاهيم التكميم ، أن طاقة الإلكترونات في مداراتها حول النواة قد تم تكميمها أيضًا. أي أنه يوجد في ذرة مثل الهيدروجين عدة مدارات مستقرة محتملة للإلكترون ، ولكل منها طاقة مختلفة. لذلك كان قادرًا على تصحيح نموذج رذرفورد.
ولكن فقط مع عمل إروين شرودنجر وفيرنر هايزنبرج ، في عام 1925 ، ترسخت نظرية الكم. افترض شرودنجر معادلة تسمح بحساب مستويات الطاقة واحتمال العثور على جسيم في منطقة معينة.
من خلال قوانين نيوتن ، يمكننا وصف حركة الإلكترونات (الموقع والسرعة) من القوى المؤثرة عليها. تقوم نظرية الكم بدورها بحساب احتمال العثور على الإلكترون (أو جسيم آخر) في منطقة من الفضاء ، باستخدام معادلة شرودنجر.
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
بقلم دوميتيانو ماركيز
تخرج في الفيزياء
فريق مدرسة البرازيل
هل ترغب في الإشارة إلى هذا النص في مدرسة أو عمل أكاديمي؟ نظرة:
سيلفا ، دوميتيانو كوريا ماركيز دا. "نظرية الكم" ؛ مدرسة البرازيل. متوفر في: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-quantica.htm. تم الوصول إليه في 27 يونيو 2021.
