NỘI DUNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ PLANCK VÀO VIỆC GIẢI TOÁN HÓA HỌC LƯỢNG TỬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC TIỂU LUẬN HÓA LÝ NỘI DUNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ PLANCK VÀO VIỆC GIẢI TOÁN HÓA HỌC LƯỢNG TỬ GV HƯỚNG DẪN:TRẦN QUANG THIỆN NGƯỜI THỰC HIỆN:TRẦN THỊ HẰNG K33A-KHOA HÓA MỤC LỤC 1.Lịch sử học lượng tử 2.Ứng dụng học lượng tử vào hóa học 3.Nội dung ứng dụng thuyết lượng tử Planck 3.1_Nội dung 3.2_Ứng dụng vào việc giải thích tượng 3.2.1_Sự xạ nhiệt vật đen 3.2.2 _Thuyết sóng ánh sáng 3.2.3_Hiệu ứng quang điện 3.2.4_Cấu tạo nguyên tử 4.Ý nghĩa thuyết lượng tử Planck 1.LỊCH SỬ CỦA CƠ HỌC LƯỢNG TỬ CHLT lý thuyết vật lý học CHLT phần mở rộng bổ sung học Newton (cơ học cổ điển), đặc biệt phạm vi nguyên tử hạ nguyên tử, sở nhiều chuyên ngành khác vật lý hóa học CHLT lý thuyết vế học coi học Newton cho phép mô tả xác đắn nhiều tượng vật lý hóa học mà học Newton hông giải thích CHLT hình thành vào nửa đầu kỉ 20 Planck, Einstein, Bohn, Debroglie, Heisenberg, Schrodinger, John, Newmann số người khác tạo nên Năm 1900 Planck đưa ý tưởng lượng phát xạ bị lượng tử hóa để giải thích phụ thuộc lượng phóng xạ vào tần số vật đen Năm 1905 Einstein giải thích hiệu ứng quang điện dựa ý tưởng lượng tử Planck ông cho lượng không phát xạ mà hấp phụ theo lượng mà ông gọi quang tử Năm 1913 Bohr giải thích quang phổ vạch nguyên tử Hydro giả thuyết lượng tử Năm 1924 Debroglie đưa lý thuyết ông sóng vật chất Các lý thuyết thành công giải thích số thí nghiệm bị giới hạn tính tượng luận, chúng không chứng minh cách chặt chẽ tính lượng tử tất lý thuyết gọi lý thuyết lượng tử cổ điển Cơ học lượng tử đại đời năm 1925 Heisenberg phát triển học ma trận Schrodinger sáng tạo học sóng phương trình schrodinger Heisenberg đưa nguyên lý bất định vào năm 1927 Năm 1930 John Newmann đưa sở toán học chặt chẽ cho học lượng tử lý thuyết toán tử tuyến tính Một số vấn đề lý thuyêt nghiên cứu ngày 2.ỨNG DỤNG CHLT VÀO HÓA HỌC LƯỢNG TỬ Hơn CHLT ứng dụng vào nhiêu ngành khoa học khác nhau, đặc biệt có nhieu ứng dụng lĩnh vực vậ lý Tuy nhiên lĩnh vực hóa học lượng tử phát triển mạnh, người tiên phong Walter Heitler Fritz London, họ công bố nghiên cứu liên kết hóa trị nguyên tử hydro vào năm 1927 Sau hóa học lượng tử phát triển mạnh cố gắng nhằm áp dụng học lượng tử vào lĩnh vực khác HHLT gọi hóa lượng tử ngành khoa học ứng dụng lý thuyết CHLT để giải vấn đề hóa học, ứng dụng miêu tả tính chất điện nguyên phân tử liên quan đến phản ứng hóa học chúng Sự xuất hóa lượng tử yêu cầu phát triển nội lý thuyết hóa học nhằm giải thích quy luật tích lũy từ lâu thực nghiệm HHLT nằm ranh giới hóa học vật lý nhiều nhà khoa học thuộc hai lĩnh vực phát triển Nền tảng hóa lượng tử mô hình sóng nguyên tử, coi nguyên tử tạo thành từ hạt nhân mang điện tích dương điện tử quay xung quanh Tuy nhiên không giống mô hình Bohr, điện tử mô hình song đám mây điện tử chuyển động quỹ đạo vị trí chúng đặc trưng phân bố xác suất điểm rời rạc Để biết phân bố xác suất người ta phải giải phương trình sóng Schrodinger, điểm mạnh mô hình tiên đoán dãy nguyên tố có tính chất tương tự mặt hóa hocjtrong bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học Mặt khác theo nguyên lý bất định vị trí lượng hạt lại xác định xác lúc Ngày hóa lương tử trở thành công cụ đắc lực việc khảo sát trình hóa học Hóa lượng tử thực số nghiên cứu ma thực nghiệm làm khảo sát hàm trạng thái chuyển tiếp, hợp chất trung gian, ion, gốc tự do…có thời gian tồn cực ngắn 3.NỘI DUNG VÀ ỨNG DỤNG THUYẾT LƯỢNG TỬ PLANCK 3.1NỘI DUNG -Thuyết lượng tử Planck: Những nguyên tử hay phân tử vật chất hấp thụ hay xạ lượng thành phần riêng biệt, gián đoạn Mỗi phần mang lượng hoàn toàn xác định có độ lớn: ε = hf -Thuyết lượng tử Einstein: Đối với ánh sáng lượng tử lượng (photon) không tồn trạng thái đứng yên chuyển động với vận tốc gần vận tốc ánh sáng xung lượng lượng photon tuân theo công thức xung lượng lượng tương đối 3.2ỨNG DỤNG GIẢI THÍCH CÁC HIỆN TƯỢNG Hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ phân cực ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có bẩn chất sóng quang học sóng bế tắc việc giải thích vấn đề mà điển hình xạ vật đen,hiệu ứng quang điện thuyết sóng ánh sáng, mô hình cấu tạo nguyên tử Để giải thích tượng ta phải sử dụng thuyết lượng tử Planck thuyết lượng tử ánh sáng Einstein Như thuyết lượng tử đóng vai trò quan trọng việc giải thích vấn đề 3.2.1Sự xạ vật đen -Bức xạ tượng mà vật thể phát sóng điện từ lan truyền không gian Quá trình phát lan truyền trình lan truyền lượng -Bức xạ nhiệt trình mà hệ biến đổi nhiệt nhận từ môi trường thành nội hệ vật -Sự hấp phụ trình vật thể có khả thu nhận lượng sóng điện từ hệ khác truyền qua -Đặc điểm xạ: lượng truyền xạ không cần thông qua môi trường trung gian, xạ chụp lại qua nhiều môi trường khác Sự khác biệt loại xạ cường độ xạ ứng với tần số bước sóng khác khác Năng lượng vật chất đơn vị thời gian vật xạ gọi công suất xạ, tùy thuộc vào nhiệt độ tuyệt đối vật xạ Nhiệt độ xạ thấp công suất xạ vật thấp ngược lại -vật đen vật có hệ số đặc trưng cho xạ hấp thụ Sự bế tắc lý thuyết cổ điển: Vào cuối kỉ 19, thuyết điện từ Maxwell trở thành lý thuyết thống tượng điện từ trình quang học Tuy nhiên áp dụng nghiên cứu xạ nhiệt vật đen lý thuyết không giải thích cá kết thí nghiệm Năm 1884 Stefan Boltzman dựa phép đo xác đến kết luận vật đen tuyệt đối cường độ xạ tỉ lệ với T ∞ I (T ) = ∫ F (v, T )dv = σ T 2π (*) σ số Stefan-Boltzman có giá trị: 5, 670.10−8 (wm −2 k −4 ) Phải nhiều năm, người ta tìm dạng giải thích hàm F (v, T ) Cuối năm 1893 Wien hàm phải có dạng: v F (v , T ) = v f ( ) T Nếu thay biểu thức hàm vào (*) ta thu cường độ xạ vật đen tuyệt đối vô ∞ I (T ) = ∫ F (v, T )dv = ∞ Áp dụng thuyết lượng tử Đây điều vô lý mà lý thuyết cổ điển chịu bó tay Để khắc phục điều vô lý thu phù hợp kết thực nghiệm Năm 1900 Planck đè xuất giả thuyết lượng tử sau: Mọi trạng thái xạ điện từ đơn sắc tần số v có lượng gián đoạn bội lượng hv gọi lượng tử lượng ε (v, n) = nhv Trong n=1,2,3… h số Planck Nhờ thuyết lượng tử Planck người ta tính cường độ xạ vật đen tuyệt đối theo công thức: ∞ π K 4B I (T ) = ∫ F (v, T )dv = T (**) 15 c h Kết trả giá trị hữu hạn, vấn đề bế tắc vật lý cổ điển khai thông Những yếu tố khẳng định đắn thuyết lượng tử lượng Giải vấn đề cường độ xạ vật đen tuyệt đối yếu tố cho thấy tính đắn thuyết lượng tử Planck đưa Ngoài có năm yếu tố khác sau: (Đường đứt nét công thức Reyleigh-Jeans Đường liền nét kết thực nghiệm phù hợp công thức Planck) h v3 Công thức: : F (v.T ) dv = hv −1 c e k BT Hoàn toàn phù hợp với giả thuyết Wien dạng hàm F (v, T ) So sánh công thức (*) với (**) ta có: 2π K 4B σ = 15c h3 Phù hợp tuyệt vời định lượng với định lý Stefan-Boltzman hv hv -Khi hv = K BT viết gần exp K T −1 sấp xỉ K T B B ta suy công thức Reyleigh-Jeans: v K BT F (v, T ) dv = c2 hv Khi hv = K BT ta suy công thức: F (v, T )dv = kết c hoàn toàn phù hợp với thực nghiệm miền xạ, bước sóng ngắn thấp Các công thức: h v3 F (v.T )dv = hv c k BT − e L ( λ , T ) = hc λ ; e hv hoàn toàn −1 k BT phù hợp với đường liền nét hình đường cong thực nghiệm 3.2.2Thuyết sóng ánh sáng Ánh sáng sóng điện từ lan truyền chân không với tốc độ c = 3.108 cm / s đặc trưng bước sóng λ hay tần số dao động f hay số sóng Thuyết sóng ánh sáng giải thích tượng có liên quan với truyền sóng giao thoa nhiễu xạ không giải thích kiện thực nghiệm hấp thụ phát ánh sáng qua môi trường vật chất Để giải thích đặc điểm ánh sáng Planck áp dụng quan niệm nguyên tử chất vào trình lượng năm 1900 đưa giả thuyết lượng ánh sáng tính chất liên tục mà bao gồm lượng riêng biệt nhỏ gọi lượng tử Một lượng tử ánh sáng ( gọi photon) có lượng tỉ lệ với tần số xạ: Như lượng vật biến đổi đại lượng bội số giống điện tích biến đổi đại lượng bội số điện tích electron Chỗ khác điện tích electron không biến đổi lượng hạt photon biến đổi theo tần số xạ.Tóm lại, thuyết lượng tử planck nói lên chất hạt ánh sáng 3.2.3Các định luật quang điện Năm 1905 nhà vật lý người Đức Einstein áp dụng thuyết lượng tử giải thích hoàn toàn thỏa đáng tượng quang điện Ông làm thí nghiệm sau: Khi chiếu sáng ánh sáng có bước sóng thích hợp chiếu tia cực tím lên bề mặt kim loại Người ta thấy electron bị bứt khỏi bề mặt kim loại Người ta chứng minh tần số xạ chiếu tới phải có tần số lớn tần số giới hạn (hay bước sóng kích thích nhỏ bước sóng giới hạn) Đối với kim loại khác giá trị giới hạn tần số bước sóng khác Năng lượng electron không phụ thuộc vào cường độ ánh sáng chiếu vào mà phụ thuộc vào tần số ánh sáng Einstein cho chiếu tới bề mặt kim loại photon có lượng truyền lượng cho kim loại, phần lượng Eo dung để làm bứt electron khỏi nguyên tử kim loại phân lại trở thành động electron Với xạ có bước sóng bé nghĩa tần số lớn, lượng electron phóng lớn Những xạ có tần số bé tần số giới hạn không gây nên hiệu ứng quang điện Vậy định luật quang điện giải thích nào? Có nhiều người đưa mô hình giải thích khác hiệu ứng quang điện Tuy nhiên không thành công sử dụng mô hình sóng ánh sáng Einstein người giải thích thành công hiệu ứng quang điện cách sử dụng mô hình lượng tử ánh sáng Hertz stoletov người nghiên cứu chi tiết hiệu ứng quang điện thành lập định luật quang điện Ở tần số xạ kim loại cường độ dòng quang điện tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng tới Với kim loại tồn tần số tối thiểu xạ điện từ mà tần số tượng quang điện không xảy Tần số gọi tần số ngưỡng hay giới hạn quang điện kim loại đó.Ở tần số ngưỡng động cực đại quang điện tử không phụ thuộc vào cường độ chùm sán tới mà phụ thuộc vào tần số xạ Thời gian trình từ lúc xạ chiếu tới điện tử phát ngắn 10-9s Einstein sử dụng thuyết lượng tử để lý giải tượng quang điện Mỗi photon có tần số f tương ứng với lượng tử lượng có lượng ε = hf (h số planck) Năng lượng mà điện tử hấp phụ dùng cho hai việc: Thoát khỏi liên kết với bề mặt kim loại Cung cấp cho điện tử động ban đầu Ekmax = mv 2 Như theo định luật bảo toàn lượng ta viết phương trình hf =φ+Ek max Do động mang giá trị dương hiệu ứng xảy : hf ≥ φ = hf có nghĩa hiệu ứng quang điện xảy f ≥ f0 ( f giới hạn quang điện kim loại) Trong nhiều vật liệu hiệu ứng quang điện không xẩy mà xẩy hiệu ứng quang điện trong, chiếu xạ điện từ vào chất bán dẫn Nếu lượng photon đủ lớn lượng giúp cho điện tử dịch chuyển từ vùng hóa trị lên vùng dẫn, làm thay đổi tính chất điện chất bán dẫn Hiệu ưng sử dụng photodiode, phototransitor, pin mặt trời… Hiệu ứng quang điện ứng dụng để chế tạo tế bào quang điện( thiết bị cho dòng điện qua có ánh sáng thích hợp chiếu tới) Tế bào quang điện dùng chế tạo rơle quang điện ứng dụng thiết bị tự động hóa thiết bị đếm xung ánh sáng.Mặt khác dùng chế tạo pin quang điện để biến đổi lượng ánh sáng mặt trời thành điện Như tượng quang điện chứng thực nghiệm xác minh thuyết lượng tử planck 3.2.4Cấu tạo nguyên tử Áp dụng thuyết lượng tử planck vào nguyên tử nhà vật lý người Đan Mạch Bohr thành công việc đưa mẫu nguyên tử hydro Năm 1911 Rutherford đưa mẫu nguyên tử hành tinh: electron quay xung quanh hạt nhân nguyên tử giống hành tinh quay chung quanh mặt trời Nhưng theo điện động lực học hạt mang điện electron quay xung quanh hạt nhân phát lượng dạng xạ Nếu electron liên tục lượng cuối rơi vào hạt nhân nguyên tử không tồn -Để giải bế tắc năm 1913 Bohr giữ nguyên mẫu nguyên tử hành tinh Rutherford kết hợp với thuyết lượng tử Planck dẫ đưa mẫu nguyên tử hidro với định đề sau: -Trong nguyên tử electron quay theo quỹ đạo baaatjkif mà quay số quỹ đạo định Mỗi quỹ đạo “được phép” ứng với lượng xác định -Khi quay theo quỹ đạo phép, electron không lượng, nghĩa không phát xạ electron từ quỹ đạo có lượng cao nhảy quỹ đạo có mức lượng thấp lượng hν xạ hiệu hai mức lượng -Khi quay theo quỹ đạo “được phép” electron có momen động h 2π lượng số nguyên lần Bán kính quỹ đạo “được phép” lượng electron quay theo quỹ đạo tính cách đơn giản sau: Electron có khối lượng m, quay với vận tốc v theo quỹ đạo có bán kính r, tạo nên lực li tâm: mv F= r Giữa electron với điện tích –e hạt nhân với điện tích +e có lực hút Culong: F′ = e2 r2 Electron chuyển động quỹ đạo nhờ cân lực culong lực li tâm: mv e = r r hay mv r = e2 Theo định đề momen động lượng electron: h mvr = n (n=1,2,3…) 2π Rút ra: n2h2 r= 2 4π me Thay giá trị n vào ta tính bán kính quỹ đạo pheprs nguyên tử hidro Năng lượng toàn phần electron tổng động e2 E = mv − r Ta có e2 E=− 2r Thay giá trị r ta được: 2π me E=− 2 nh Hệ thức cho thấy có số giá trị định lượng nguyên tử Nhưng lượng có giá trị âm lượng electron bên nguyên tử bé lương electron vô cực, lượng người ta quy ước không Bình thường electron nguyên tử hidro mức lượng thấp nhất, nghĩa ứng với n=1, người ta nói nguyên tử trạng thái Số lượng tử n tăng lên,Giá trị lượng electron trở nên bé Khi nguyên tử hidro có electron chiếm cá vị trí lượng này, người ta nói nguyên tử trạng thái kích thích, không bền electron có xu hướng nhanh chóng chuyển cá trạng thái bền hơn, nghĩa quỹ đạo có mức lwuowngj thấp Theo định đè thứ hai Bohr, trình electron chuyển phát lượng dạng xạ, cho vạch quang phổ Giả sử electron quỹ đạo xa có mức lượng E2 nhảy quỹ đạo gần có mức lượng E1 lượng tử phát có lượng E: 2π me 2π me E = hf = E2 − E1 = − − (− ) n22 h n12 h 2π me 1 E= ( − ) h2 n12 n22 tần số cảu xạ 2π me 1 ν= ( − 2) h3 n1 n2 Muốn tìm số sóng ta chia đẳng thức cho c 2π me4 1 ν′= = ( − 2) λ h3 n1 n2 Kết phù với công thức thực nghiệm Banme λ = R( 1 − ) n12 n22 2π me =109737 ch3 Giá trị phù hợp với giá trị rút từ thực nghiệm Như lý thuyết Bohr phù hợp với kêt thực nghiệm quang phổ Nhưng thuyết Bohr không giải thichs hiệu ứng Ziman nghĩa phức tạp quang phổ đặt nguyên tử từ trường Để khắc phục khó khăn Xommofen bổ xung thuyết Bohr cách đưa Ta tính số Ritbe: R = thêm quỹ đạo elip quỹ đạo tròn đưa số lượng tử giải thích hiệu ứng Ziman Tuy nhiên thuyết Bohr-Xommofen không giải thích thật chi tiết quang phổ nguyên tử nhiều electron Bởi mẫu nguyên tử Bohr cần thay quan điểm đại học lượng tử Mô hình nguyên tử đại mô hình nguyên tử dựa học lượng tử Dựa học lượng tử người ta thay đổi mô hình nguyên tử Bohr để xây dựng nên mô hình đại nguyên tử Quỹ đạo xác định mô hình Bohr thay quỹ đạo xác suất, điện tử tìm thấy với xác suất định, quỹ đạo trạng thái điện tử đặc trưng bốn số lượng tử Sự xắp xếp điện tử nguyên tử tuân theo nguyên lý Aufbau, tức điện tử chiếm trạng thái có lượng thấp nhất, chúng phải thỏa mãn nguyên lý loại trừ Pauli nói có nhiều hai điện tuwrtrong nguyên tử trạng thái lượng có bốn số lượng tử giống nhau, sau chung phải thỏa mãn quy tắc Hund phát biểu điện tử chiếm quỹ đạo cho có số quỹ đạo nhiều điện tử Quy tắc Hund Friedrich Hund đưa tính đến lực đẩy tĩnh điện điện tử quỹ đạo Mô hình nguyên tử chấp nhận ngày sau: nguyên tử tạo thành từ hạt nhân mang điện tích dương nằm tâm nguyên tử điiện tử mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân tạo thành từ hạt proton mang điện tích dương hạt neutron không mang điện Mỗi nguyên tố có số proton có số neutron khác (các nguyên tố gọi đồng vị) Hạt nhân điện tử chiếm vùng không gian nhỏ so với nguyên tử Nếu coi hạt nhân cầu bán kính 1m đặt hà nội điện tử to hạt cát gần cach 100km tức Hải Phòng Các điện tử chuyển động xung quanh hạt nhân quỹ đạo Sự xáp xếp quỹ đạo nguyên tử gọi cấu hình điện tử Mỗi quỹ đạo đặc trưng ba số lượng tử là: số lượng tử chính, số lượng tử phụ, số lượng tử từ quỹ đạo có hai điện tử, hai điện tử phải có số lượng tử thứ tư spin khác Các quỹ đạo điện tử đường cố định mà phân bố xác suất mà điện tử có mặt Các điện tử chiếm quỹ đạo có lượng thấp (gần hạt nhân nhất)chỉ có lớp điiện tử lớp có khả tham gia liên kết Tiếp tục phát triển thuyết lượng tử năm 1924 DeBroglie đưa giả thuyết “không phải có photon có chất sóng mà hạt vi mô electron chẳng hạn có tính chất đó” Chuyển động hạt vi mô xem chuyển động sóng, bước sóng chuyển động tuân theo hệ thức giống với hệ thức photon sau gọi hệ thức Debroglie: λ = h h hay λ = p mv p=mv Với hạt vi mô, nghĩa hạt mắt trông thấy có bước sóng bé đến mức đo Quan niệm chất sóng electron Đêvixơn Giecmơ chứng minh thực nghiệm Vậy electron có chất sóng-hạt photon Tính chất hai mặt thấy rõ qua nguyên lý bất định Heisenberg đề năm 1927 Heisenberg chứng minh tích độ bất định vị trí độ bất định tọa độ bé ∆τ ∆v ≥ h : m h m Theo Heisenberg quy mô nguyên tử không nên nói cách xác toán học đường hạt mà pahir có giải bất định htj chuyển động khắp toàn vùng vị trí có Bởi nên nói đến xác suất tìm thấy chỗ nào, lúc nguyên lý bất định phát biểu: “về nguyên tắc xác định xác vị trí lẫn tốc độ hạt thuộc quy mô nguyên tử”.Theo nguyên lý bất định khái niệm quỹ đạo electron Bohr Xommofen trở thành vô nghĩa electron Hơn công trình Debroglie đặt móng cho học lượng tử, mà sơ học lượng tử phương trình sóng Schrodinger đề năm 1926 Toàn vấn dề lý thuyết đại nguyên tử phân tử giải phương trình sóng Schrodinger cho hệ Phương trình sóng Schrodinger mô tả chuyển động hạt ∂ 2ψ ∂ 2ψ ∂ 2ψ 8π m + + + ( E − V )ψ = không gian có dạng sau: ∂x ∂y ∂ z h Giải phương trình sóng Schrodinger có nghĩa tìm hàm sóng ψ thích hợp thỏa mãn phương trình sóng giá trị E tương ứng Bài toán giải cách xác cho trường hợp nguyên tử hidro ion tương tự có electron nguyên tử phân tử có nhiều electron, toán trở nên phức tạp giải cách gần Các kết thu phù hợp với thực nghiệm Các số lượng tử thuyết Bohr Xommofen đưa cách giả thiết học lượng tử số lượng tử kết toán học xuất hiển nhiên giải phương trình sóng Schrodinger Các số lượng tử là: số lượng tử chính, số lượng tử phụ, số lượng tử từ Như trạng thái electron nguyên tử đặc trưng ba số lượng tử Trong thuyết Bohr, ba số lượng tử xác định quỹ đạo tròn elip electron Cơ học lượng tử cho phép xác định xác xác suất tìm thấy electron hai điểm nguyên tử không cách rời chỗ electron từ điểm sang điểm Nói cách khác học lượng tử không chấp nhận khái niệm quỹ đạo electron mà thay khái mệm cách mô tả chỗ ma electron có xác suất tìm thấy lớn 4.Ý NGHĨA CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ PLANCK Thuyết lượng tử giải thích xác cấu tạo vật chất mà Democrit hình dung mà định lớn phồn vinh nhân loại Cuối kỉ 20 giới vật lý dựa hai cột trụ thuyết tương đối Einstein thuyết lượng tử Planck Nhưng đời sống thực tế người ba cột trụ khoa học có ảnh hưởng định cách mạng lượng tử, cách mạng sinh học DNA cách mạng máy tính với mức độ chưa có trước lịch sử Ngày thuyết lượng tử tảng vật lý thiên văn đại, hóa học, sinh học mà đưa đến hai cách mạng máy tính sinh học phân tử, thực hợp phối cách mạng đầy lý thú Một tương lai lượng tử hứa hẹn chờ đợi Nói tóm lại thuyết lượng tử thâm nhập làm nảy sinh công nghệ đỉnh cao, cách mạng kỉ 21 ba cách mạng khoa học vĩ loại Thuyết lượng tử Planck làm cách mạng vĩ đại bao quát hiểu bieetfs giới nguyên tử, gây ảnh hưởng sâu sắc toàn diện triệt để liên nhiều ngành khoa học khác làm thay đổi maaawtj công nghiệp giới giới quan người Từ nhiều thập niên qua thuyết lượng tử âm thầm vào phong phú hóa uộc sống đời thường người Xung quanh ta có mặt ứng dụng thuyết lượng tử công nghệ lazer, Ipod CD, máy tính, điện thoại di động, hình tivi siêu mỏng…và nhiều áp dụng quan trọng y khoa Một phần ba tổng sản lượng cường quốc số giới có nguồn gốc từ ứng dụng trực tiếp công nghệ lượng tử Sự lớn mạnh lý thuyết lượng tử lam cho học lượng tử ngày phát triển mạnh phồn thịnh hơn, đạt thành công vang dội [...]... có mặt của những ứng dụng của thuyết lượng tử như công nghệ lazer, Ipod CD, máy tính, điện thoại di động, màn hình tivi siêu mỏng và nhiều áp dụng quan trọng trong y khoa Một phần ba tổng sản lượng của cường quốc số 1 thế giới hiện nay có nguồn gốc từ những ứng dụng trực tiếp của công nghệ lượng tử Sự lớn mạnh của nhưng lý thuyết lượng tử đã lam cho cơ học lượng tử ngày càng phát triển mạnh và phồn... các số lượng tử là những kết quả toán học xuất hiện hiển nhiên khi giải phương trình sóng Schrodinger Các số lượng tử đó là: số lượng tử chính, số lượng tử phụ, số lượng tử từ Như vậy mỗi trạng thái của electron trong nguyên tử được đặc trưng bởi ba số lượng tử Trong thuyết Bohr, mỗi một bộ ba số lượng tử đó xác định một quỹ đạo tròn và elip của electron Cơ học lượng tử cho phép xác định chính xác xác... khoa học vĩ đại của nhân loại Thuyết lượng tử Planck đã làm một cuộc cách mạng vĩ đại và bao quát về sự hiểu bieetfs thế giới nguyên tử, gây ảnh hưởng sâu sắc toàn diện và triệt để liên nhiều ngành khoa học cơ bản khác làm thay đổi bộ maaawtj nền công nghiệp thế giới và cả thế giới quan của con người Từ nhiều thập niên qua thuyết lượng tử đã và đang âm thầm đi vào và phong phú hóa uộc sống đời thường của. .. Tuy nhiên thuyết Bohr-Xommofen không giải thích được thật chi tiết quang phổ của các nguyên tử nhiều electron Bởi vậy mẫu nguyên tử của Bohr cần được thay thế bằng những quan điểm hiện đại của cơ học lượng tử Mô hình nguyên tử hiện đại là mô hình nguyên tử dựa trên cơ học lượng tử Dựa trên cơ học lượng tử người ta thay đổi mô hình nguyên tử của Bohr để xây dựng nên mô hình hiện đại về nguyên tử Quỹ đạo... vinh của nhân loại Cuối thế kỉ 20 thế giới vật lý dựa trên hai cột trụ mới là thuyết tương đối của Einstein và thuyết lượng tử của Planck Nhưng đời sống thực tế của con người thì ba cột trụ của khoa học có ảnh hưởng quyết định là cuộc cách mạng lượng tử, cách mạng sinh học DNA và cách mạng máy tính với mức độ chưa từng có trước đó trong lịch sử Ngày nay thuyết lượng tử không những là nền tảng của vật... hà nội thì điện tử to bằng hạt cát ở gần nhất cũng cach đó 100km tức là ở Hải Phòng Các điện tử chuyển động xung quanh hạt nhân trên các quỹ đạo Sự xáp xếp của các quỹ đạo trong nguyên tử được gọi là cấu hình điện tử Mỗi quỹ đạo được đặc trưng bởi ba số lượng tử là: số lượng tử chính, số lượng tử phụ, số lượng tử từ trên mỗi quỹ đạo có thể có hai điện tử, nhưng hai điện tử này phải có một số lượng tử. .. chỉ có thể giải được một cách chính xác cho trường hợp nguyên tử hidro và các ion tương tự có một electron còn đối với nguyên tử và phân tử có nhiều electron, bài toán trở nên rất phức tạp và chỉ có thể giải được một cách gần đúng Các kết quả thu được đều phù hợp với thực nghiệm Các số lượng tử trong thuyết Bohr và Xommofen được đưa ra một cách giả thiết còn trong cơ học lượng tử các số lượng tử là những... bất kì trong nguyên tử nhưng không chỉ ra cách rời chỗ của electron từ điểm này sang điểm kia Nói cách khác cơ học lượng tử không chấp nhận khái niệm quỹ đạo của electron mà thay khái mệm đó bằng cách mô tả những chỗ ma electron có xác suất tìm thấy lớn nhất 4.Ý NGHĨA CỦA THUYẾT LƯỢNG TỬ PLANCK Thuyết lượng tử không những giải thích chính xác sự cấu tạo vật chất mà Democrit đã hình dung mà con quyết.. .lượng của electron ở bên trong nguyên tử bé hơn năng lương của electron ở vô cực, năng lượng người ta quy ước bằng không Bình thường một electron trong nguyên tử hidro ở mức năng lượng thấp nhất, nghĩa là ứng với n=1, người ta nói nguyên tử ở trạng thái cơ bản Số lượng tử n tăng lên,Giá trị năng lượng của electron trở nên bé hơn Khi nguyên tử hidro có electron chiếm cá vị trí năng lượng này,... tảng của vật lý và thiên văn hiện đại, hóa học, sinh học mà còn đưa đến hai cuộc cách mạng máy tính và sinh học phân tử, không những thế nó sẽ có thể thực hiện những cuộc hợp phối giữa những cuộc cách mạng đó đầy lý thú Một tương lai lượng tử hứa hẹn đang chờ đợi Nói tóm lại thuyết lượng tử sẽ thâm nhập và làm nảy sinh ra những công nghệ đỉnh cao, cách mạng nhất của trong thế kỉ 21 và cả trong ba cuộc ... 21 ba cách mạng khoa học vĩ loại Thuyết lượng tử Planck làm cách mạng vĩ đại bao quát hiểu bieetfs giới nguyên tử, gây ảnh hưởng sâu sắc toàn diện triệt để liên nhiều ngành khoa học khác làm... phát triển mạnh cố gắng nhằm áp dụng học lượng tử vào lĩnh vực khác HHLT gọi hóa lượng tử ngành khoa học ứng dụng lý thuyết CHLT để giải vấn đề hóa học, ứng dụng miêu tả tính chất điện nguyên phân... nhằm giải thích quy luật tích lũy từ lâu thực nghiệm HHLT nằm ranh giới hóa học vật lý nhiều nhà khoa học thuộc hai lĩnh vực phát triển Nền tảng hóa lượng tử mô hình sóng nguyên tử, coi nguyên tử