Юный техник 1957-06, страница 70
что электрон с определенной скоростью должен находиться скорее всего где-то вот здесь, или точнее: вероятность пребывания электрона с данной скоростью наибольшая для данной точки. Если нас интересует скорость частицы в определенной области пространства, то можно заявить: в ближайшей окрестности точки С электрон вероятнее всего имеет скорость V. Все эти усложнения связаны с тем, что мы хотим рассматривать движение отдельной частицы. Для множества частиц, для потока электронов, они отпадают. Можно с полной уверенностью и точностью сказать: в точке А поток электронов движется с такой-то средней скоростью. Поскольку в большинстве случаев ученые и инженеры оперируют не одной, а множеством частиц, ограничения, накладываемые принципом неопределенности, в практических вопросах не очень стесняют фи-. зиков. Однако есть одна область исследований, где ученые всегда имеют дело если не с одним, то, во всяком случае, со «считанным» числом электронов. Речь идет о таком важном вопросе, как ЭЛЕКТРОН В АТОМЕ После всего сказанного о свойствах электронов невольно напрашивается вопрос, как же он ведет себя в атоме? Наиболее часто можно услышать в ответ: электрон вращается вокруг ядра. И хотя это описание кажется вполне правдоподобным с точки зрения наших обычных представлений, оно противоречит той самой классической механике, к которой мы так привыкли. «То есть как так противоречит? — наверно, удивитесь вы.— Планеты же вращаются вокруг Солнца! А ведь их движение происходит по всем правилам этой самой классической механики». Совершенно верно, движение планет подчиняется законам классической механики. Почему, например, они не «падают» на Солнце, которое их притягивает? Потому что они движутся вокруг него на таких расстояниях и с такими скоростями, что сила притяжения уравновешивается центробежной силой. Аналогично должны были бы двигаться и электроны вокруг ядра. Но у них есть одна важная особенность. Электрон — заряженная частица. А движение заряженной частицы — все равно что протекание электрического тока (ведь ток — это и есть движение электрических зарядов). Значит, вокруг электрона, вращающегося около ядра, создается электромагнитное поле, как вокруг любого проводника с током. Другими словами, часть энергии электрона неизбежно должна переходить в энергию электромагнитных волн. Но ведь это же означает крах, неотвратимую гибель атома! Излучая энергию в пространство, электрон по закону сохранения энергии должен замедлять свое движение. А раз уменьшится его скорость, уменьшится и центробежная сила. Она уже больше не сможет уравновесить притяжение ядра и... Попробуйте быстро вращать в вертикальной плоскости детское ведерко с водой. Вы увидите, что вода не проливается хотя в некоторые моменты ведро находится вверх дном. Воду 67 |
