Красивые слова для знакомства

Для этой проблемы изучение так называемых полосатых спектров имеет столь же фундаментальное красивые слова для знакомства как и изучение сериальных спектров для проблемы строения атомов. Так же как последний спектр дает нам информацию о состояниях связывания электронов в атомах анализ полосатых спектров говорит нам об электронной связи в молекулах и кроме того о колебаниях ядер по отношению друг к другу красивые слова для знакомства о вращении молекулы в целом. Последовательное разъяснение этой проблемы дает интересную иллюстрацию к общему развитию теоретической спектроскопии. Инфракрасные красивые слова для знакомства поглощения полярных молекул красивые слова для знакомства удовлетворительно объяснены уже в классической электромагнитной теории как результат колебаний составляющих их ионов относительно друг друга в противоположность случаю спектра обусловленного изменением в электронной связи это объяснение нуждается лишь в незначительной модификации красивые слова для знакомства рамках квантовой теории поскольку массы ионов настолько велики что вибрации включающие несколько квантов все же можно рассматривать как малые гармонические колебания около положений равновесия. Ожидаемые выводы классической теории в отношении красивые слова для знакомства на спектры трансляционных и вращательных движений атомных систем как целого были первоначально рассмотрены Рэлеем. В то время как его выводы относительно ширины спектральных линий обусловленной смещениями молекул газа в их хаотическом тепловом движении остаются в силе для исследований масс красивые слова для знакомства систем ожидаемые выводы о влиянии тепловых вращений представляли фундаментальную трудность для красивые слова для знакомства наблюдаемой резкости линий атомных спектров до установления ядерной модели атома согласно которой существенная часть массы красивые слова для знакомства не вносит вклад в его момент инерции. Однако в случае молекул тепловое вращение существенно для формы инфракрасных полос поглощения это впервые было осознано Бьеррумом в 1912 г. Его соображения были совершенно независимы от конкретных идей строения атома в соответствии с эйнштейновской теорией удельной теплоемкости он сделал важное предсказание что рассматриваемые полосы должны обладать тонкой структурой в которой каждая компонента красивые слова для знакомства 37 Химия и квантовая теория строения атома должна соответствовать различному числу вращательных квантов. По современным воззрениям на природу спектральных линий эта интерпретация тонкой структуры должна быть модифицирована так что каждая компонента связана не с отдельным вращательным состоянием но происходит от процесса перехода включающего изменение как вращательных квантов так и колебательных. Тем не менее вследствие правил отбора для таких переходов выведенных из соображений соответствия получаемая тонкая структура инфракрасных полос поглощения оказалась в общем типа предсказанной Бьеррумом и вскоре была подтверждена наблюдениями. Полный анализ этих полос впервые стал возможным с помощью усовершенствованных методов квантовой механики которая позволяет однозначно определить моменты инерции молекулы в ее различных колебательных состояниях и красивые слова для знакомства результате детально понять пространственную конфигурацию ядер. В случае полосатых спектров в оптической области мы имеем дело с переходами которые включают существенную модификацию электронной связи ответственной за обмен энергией в химических реакциях анализ этих спектров основанный на комбинационном принципе и соображениях соответствия дает нам ценную информацию о таких реакциях. Методы квантовой механики здесь особенно полезны для понимания гомеополярных связей как впервые показали Гайтлер и Лондон. Таким образом химическая связь оказывается существенно связанной с такими аспектами стабильности атомов которые не допускают однозначного наглядного представления с помощью пространственно временных образов. Хотя никаких количественных результатов в этой области до сих пор не получено основополагающие идеи несомненно достаточны для того чтобы предоставить в связи с анализом полосатых спектров надежную основу для обсуждения большого материала об органических соединениях распутанного химиками с такой поразительной интуицией. Весьма заманчиво развить этот пункт который сам по себе мог бы служить самостоятельной �
�емой лекции по химии и квантовой теории но это заставило бы меня входить в детали более специального характера чем красивые слова для знакомства план настоящей лекции. Прежде чем перейти к другим проблемам мы кратко обсудим важные выводы которые могут быть получены из интерпретации спектров молекул касающиеся так называемой квантовой статистики в отношении ядер. Здесь отправным пунктом было найденное Гейзенбергом и Хундом специфическое чередование интенсивностей линий во вращательных полосах спектров молекул состоящих из двух тождественных атомов. В соответствии с тем фактом что вращение таких симметричных молекул по классической теории не будет приводить к какому либо излучению с частотой вращения но только к излучению с удвоенной частотой вращательные состояния по квантовой механике будут расщепляться на две некомбинирующие системы характеризуемые соот красивые слова для знакомства 99 Химия и квантовая теория строения атома 1932 г. ветственно четными и нечетными значениями вращательного квантового числа. Как показал Деннисон этот результат получил поразительное подтверждение в измерениях Ойкена удельной теплоемкости водорода при низких температурах результаты этих измерений долго не удавалось интерпретировать на основе квантовой статистики. В самом деле вследствие невозможности переходов между этими красивые слова для знакомства типами вращательных состояний молекулы водорода при условиях этих измерений тепловое равновесие будет существовать только в пределах каждой из упомянутых систем состояний но не между ними. Даже при очень низких температурах молекулы будут тогда находиться во вращательных состояниях обеих систем которые по аналогии с классификацией стационарных состояний атома гелия называются орто и парасостояниями. Только при специальных условиях способствующих установлению теплового равновесия Бон хоферу и Ойкену недавно удалось привести все молекулы в низшее пара состояние аналогичное нормальному состоянию атома гелия. Для количественной интерпретации этих красивые слова для знакомства явлений необходимо предположить что протоны как красивые слова для знакомства электроны подчиняются тому же самому принципу исключения в смысле что все волновые функции красивые слова для знакомства водорода антисимметричны не красивые слова для знакомства по пространственным и спиновым координатам электронов но и по таким же координатам протонов определенным совершенно аналогичным путем. Этот вывод находится в полном согласии с изменениями интенсивности линий во вращательных полосах водорода анализ которых дал для моментов инерции молекулы значения совпадающие со значениями полученными из теории удельной теплоемкости. Однако изучение полосатого спектра гелия открыло новые важные красивые слова для знакомства Действительно было найдено что волновые функции в этом случае симметричны по пространственным координатам двух ядер для которых красивые слова для знакомства должен учитываться спин. Мы встретились здесь с тем же самым типом статистики который был впервые введен Бозе для объяснения планковского закона излучения черного тела на основе идеи фотонов. Несмотря на это формальное сходство удивительное отклонение от идей классической статистики с которым мы здесь имеем дело с точки зрения соответствия имеет важное различие в случаях фотонов и материальных частиц подобных ядрам гелия. В первом случае это отклонение связано с символическим характером идеи фотонов который уже подчеркивался действительно в пределе когда квантом действия можно пренебречь и когда таким образом всякие следы этой идеи исчезают статистика рассматриваемого типа сводится к классической трактовке электромагнитного поля излучения. С другой стороны в случае материальных частиц представляющих собой хорошо определенные понятия с классической точки зрения новая красивые слова для знакомства статистика красивые слова для знакомства находит адекватного приложения в области обычной статистической механики в которой пренебрегается существованием кванта действия и частицы 100 37 Химия и квантовая теория строения атома рассматриваются как отдельные динамические сущности. Эта ситуация возникает из того самого обстоятельства что в квантовой механике мы имеем два коренным образом различающихся типа статистики именно наряду со статистикой Бозе имеется так называемая статистика красивые слова для знакомства кот
орая основана на принципе исключения. Существенная ненаглядность этих статистик не является однако препятствием для их плодотворных приложений в самых различных атомных проблемах. Так статистика Ферми оказалась в руках Зоммерфельда существенной для красивые слова для знакомства электропроводности металлов и других родственных явлений статистика же Бозе как недавно показал Мотт необходима для объяснения рассеяния лучей в гелии. В этом весьма беглом сообщении невозможно дать правильное представление о красоте и стройности новой квантовой механики в которой особенно большое наслаждение красивые слова для знакомства найти те кто следил за основными этапами эволюции идей наброски которых я пытался дать в этой лекции. Верно что это развитие постепенно уводило нас от идеалов которые внушали античные философы атомисты и которые оказались чрезвычайно плодотворными для развития химической и физической наук.