Физика пространства - страница 5

Представление о структурном строении атома дает ядерная модель атома водорода, предложенная Э. Резерфордом (рис. 6).

Рис. 6. Ядерная модель атома водорода

Атом водорода считается простейшим атомом. Он состоит из положительно заряженного ядра (один протон) и отрицательно заряженного электрона, обращающего вокруг него на расстоянии r – 10^>—10м.

Кулоновская сила притягивает электрон к ядру, но он обладает поперечной скоростью V, поэтому не притягивается к ядру, а ускоренно движется вокруг него по орбите с радиусом r.

Электрон, как всякая ускоренно движущаяся заряженная частица, должен непрерывно излучать энергию и в итоге должен быть притянутым к ядру. В действительности этого не происходит. Атом является исключительно устойчивой системой и излучает и поглощает электромагнитные волны только при определенных условиях.

Эти противоречия были сняты в теории шведского физика Бора. Согласно ее электроны в атоме движутся по стандартным орбитам с определенными радиусами r_>n, которые не изменяются во времени без воздействия внешних сил. На этих орбитах, несмотря на то, что электроны движутся ускоренно, они не излучают электромагнитных волн. Излучают они лишь при переходе с более удаленной орбиты на близкую к ядру и поглощают квант энергии при переходе наоборот.

Более глубокое понимание закономерности строения и свойств атома дает современная квантовая теория строения атома, согласно которой электрон – это волна-частица и его движения в атоме описываются волновыми уравнениями. Что говорит о их неопределенности. С позиции квантовой теории орбиты электронов в атоме представляют собой геометрическое место точек, где с наибольшей вероятностью может быть обнаружен электрон, при этом с ростом радиуса орбиты вероятность найти электрон убывает.

Квантовая теория дает исчерпывающее представление о внутреннем строении атома и о взаимодействии ядра с электронной оболочкой в зависимости от его энергетического состояния, но сам механизм этого взаимодействия она не объясняет.

С позиций взаимодействия материи и пространства это выглядит следующим образом.

Как известно, электрон и протон обладают импульсом, следовательно, им соответствует определенная длина волны де Бройля, но обе частицы имеют массу и заряд, что позволяет их считать волнами-частицами.

Как волны обе частицы перемещаются по силовым линиям пространства и у каждой волны их определенное количество. Принимая во внимание, что у них огромное различие в массах, но их заряды равны по модулю и противоположны по знаку, можно сделать вывод, что частицы имеют одинаковое количество силовых линий пространства, но с различными расстояниями между ними.

Такая форма связи электрона с протоном позволяет глубже понять механизм их взаимодействия.

Протон представляет собой волну-частицу, имеющую собственный спин и в то же время это совокупность гравитонов, определенным образом размещенных в силовых линиях пространства. Плотно упакованные гравитоны совершают с определенной частотой вращательные движения в силовых линиях пространства, при этом выделяется энергия.

Эта энергия распределена по силовым линиям пространства, соединяющим протон с электроном и распространяется в направлении к электрону.

У электрона также имеется спин и это тоже волна-частица, представляющая собой совокупность гравитонов, определенным образом размещенных в силовых линиях пространства. При вращении электрона выделяется энергия, которая по силовым линиям пространства, соединяющим его с протоном, распространяется в направлении протона.