Квантовая теория также известна как квантовая механика или квантовая физика, и ее основное внимание уделяется микроскопическому миру.
Принципы квантования энергии, предложенные Эйнштейном и Планком, и экспериментальные наблюдения атомного спектра элементов показали, что законы Ньютона не дают правильных результатов при применении к очень маленьким системам, таким как атомы и молекулы.
Чтобы объяснить движение электронов вокруг ядра, Планком, Бором, Эйнштейном и Шредингером была создана новая теория квантовой механики.
Несмотря на огромный успех, теория Бора имела несколько недостатков. Невозможно объяснить спектр более сложных атомов, что вызывает такие вопросы, как: почему одни полосы в спектре более интенсивны, чем другие? И, прежде всего, как атомы взаимодействуют друг с другом, образуя стабильные системы?
В 1911 году Резерфорд предложил модель атома, в которой электроны (e-) вращались вокруг положительно заряженного ядра, аналогично движению планет вокруг Солнца. Несмотря на простоту и логичность, эта модель имела неисправимую ошибку, поскольку каждая частица, описывающая круговое движение, имеет ускорение. Таким образом, как Максвелл объяснил в своих уравнениях, поскольку электрон имеет ускорение, он должен излучать свет, постепенно теряя энергию, пока не достигнет ядра.
Бор, опираясь на концепции квантования, оговорил, что энергия электронов на их орбитах вокруг ядра также квантуется. То есть в таком атоме, как водород, существует несколько возможных стабильных орбит для электрона, каждая с разной энергией. Таким образом, он смог исправить модель Резерфорда.
Но только с работами Эрвина Шредингера и Вернера Гейзенберга в 1925 году квантовая теория прижилась. Шредингер постулировал уравнение для вычисления уровней энергии и вероятности обнаружения частицы в заданной области.
По законам Ньютона мы можем описать движение электронов (положение и скорость) с помощью сил, действующих на них. Квантовая теория, в свою очередь, вычисляет вероятность нахождения электрона (или другой частицы) в области пространства, используя уравнение Шредингера.
Домициано Маркес
Закончил факультет физики
Бразильская школьная команда
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-quantica.htm