Вид пси-функции определяется функцией U.

Уравнение Шредингера для стационарных состояний.

Как и классическое волновое уравнение, уравнение Шредингера связывает производные волновой функции по времени и координате.

Уравнение Шрёдингера описывает распространение волны вероятности нахождения частицы в заданной точке пространства. Пики этой волны (точки максимальной вероятности) показывают, в каком месте пространства скорее всего окажется частица.

Борн дал такую интерпретацию: квадрат модуля пси-функции определяет вероятность dP того, что частица будет обнаружена в пределах объема dV. Таким образом, физический смысл имеет квадрат модуля пси-функции, которым определяется интенсивность волн де Бройля.

Квантовая суперпозиция — суперпозиция состояний, которые не могут быть реализованы одновременно с классической точки зрения, это суперпозиция альтернативных (взаимоисключающих) состояний. Принцип существования суперпозиций состояний обычно называется в контексте квантовой механики просто принципом суперпозиции.

Если система может находиться в состояниях, описываемых волновыми функциями ψ₁и ψ₂, то она может находиться и в состоянии где с₁и с₂ — константы. ψ описывает такое состояние, в котором система находится либо в состоянии ψ₁ с вероятностью с₁², либо в состоянии ψ₂ с вероятностью с₂².

Из принципа суперпозиции также следует, что все уравнения на волновые функции (например, уравнение Шрёдингера) в квантовой механике должны быть линейными. Важными следствиями квантовой суперпозиции являются различные интерференционные эффекты (опыт Юнга, дифракционные методы), а для составных систем — зацепленные состояния.

Популярный пример парадоксального поведения квантовомеханических объектов с точки зрения макроскопического наблюдателя — кот Шрёдингера, который может представлять собой квантовую суперпозицию живого и мёртвого кота.

2. Рентгеновские спектры. Закон мозли.

Р ентгеновское излучение — эм волны, энергия фотонов которых лежит на шкале эм волн между уф и гамма-излучением. Оно возникает при воздействии на вещество быстрых электронов.

Источник: рентгеновская трубка. При взаимодействии электронов с материалом антикатода образуется рентгеновское излучение.

Различают два типа рентгеновского излучения: тормозное и характеристическое. Тормозное излучение образует сплошной спектр, возникающий при торможении быстрых электронов в веществе антикатода.

Характеристическое излучение появляется при повышении напряжения на трубке. Образуется линейчатый спектр, который состоит из отдельных линий и зависит от веществ, из которых состоит антикатод. Каждый элемент обладает характерным линейчатым спектром.

Особенности характеристических спектров:

4. При увеличении атомного номера Z элемента спектр монотонно смещается в коротковолновую часть.

5. Спектры разных элементов имеют сходный характер.

6. Состоят из нескольких серий: K, L, M, N, O. Каждая серия насчитывает небольшое количество линий K_α, K_β, … .

З акон Мозли — закон, связывающий частоту спектральных линий характеристического излучения атома элемента с его атомным номером.

R — постоянная Ридберга, σ — постоянная, зависящая от серии. σ=1 для легких элементов.

Этот закон сыграл важную роль при уточнении расположения элементов в периодической системе.

В соответствии с Законом Мозли, рентгеновские характеристические спектры не обнаруживают периодических закономерностей, присущих оптическим спектрам. Это указывает на то, что проявляющиеся в характеристических рентгеновских спектрах внутренние электронные оболочки атомов всех элементов имеют аналогичное строение.

В зависимости от ряда факторов — от числа нуклонов в ядре атома (изотопический сдвиг), состояния внешних электронных оболочек (химический сдвиг) и пр. — положение спектральных линий на диаграмме Мозли может несколько изменяться. Изучение этих сдвигов позволяет получать детальные сведения об атоме.