Kvanteteori er også kendt som kvantemekanik eller kvantefysik, og dens hovedfokus for undersøgelse er den mikroskopiske verden.
Principperne for energikvantisering, foreslået af Einstein og Planck, og de eksperimentelle observationer af atomspektret af elementer viste, at Newtons love ikke producerede korrekte resultater, når de blev anvendt på meget små systemer som atomer og molekyler.
For at forklare bevægelsen af elektroner omkring kernen blev der skabt - af Planck, Bohr, Einstein og Schrodinger - en ny teori, kvantemekanik.
På trods af sin enorme succes havde Bohrs teori flere mangler. Spektret af mere komplekse atomer kunne ikke forklares, hvilket rejser spørgsmål som: hvorfor er nogle striber i spektret mere intense end andre? Og frem for alt hvordan interagerer atomer med hinanden for at danne stabile systemer?
I 1911 foreslog Rutherford en atommodel, hvor elektroner (e-) cirklede den positivt ladede kerne på en måde analog med bevægelsen af planeter omkring Solen. Selvom den var enkel og sammenhængende, havde denne model en uforbedret fejl, da enhver partikel, der beskriver en cirkulær bevægelse, har acceleration. Som Maxwell havde forklaret gennem sine ligninger, fordi elektronen havde acceleration, skulle det således udsende lys og gradvist miste energi, indtil det rammer kernen.
Bohr, trukket på begreberne kvantisering, fastsatte, at elektronernes energi i deres baner omkring kernen også blev kvantificeret. I et atom som brint er der flere mulige stabile baner for elektronen, hver med forskellig energi. Så han var i stand til at rette Rutherfords model.
Men det var først med Erwin Schrodinger og Werner Heisenbergs arbejde i 1925, at kvanteteorien tog fat. Schrodinger postulerede en ligning til beregning af energiniveauer og sandsynligheden for at finde en partikel i et givet område.
Ved Newtons love kan vi beskrive bevægelsen af elektroner (position og hastighed) fra de kræfter, der virker på dem. Kvanteteori beregner igen sandsynligheden for at finde elektronen (eller en anden partikel) i et område af rummet ved hjælp af Schrodinger-ligningen.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Af Domitiano Marques
Uddannet i fysik
Brazil School Team
Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Kvanteteori"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-quantica.htm. Adgang til 27. juni 2021.
