Квантовый иллюзион Нильса Бора

[Ефимов И.В.]

   В этом году исполняется сто лет со дня создания квантовой теории планетарного атома. Теории, лежащей в фундаменте современной теоретической физики. Основоположник теории Нильс Бор. Статья  Бора «О строении атомов и молекул» была  опубликована в «Философском журнале» в июле 1913 года.
Из праздного любопытства ознакомился с первоисточником.
Поражает обилие ничем не обоснованных допущений и предположений, но принято полагать, что эти допущения и предположения  соответствуют тем физическим процессам, которые имеют место в реальности.
Всем известно, что многочисленные попытки  поставить под сомнение  теорию не увенчались успехом. Во-первых – потому, что она фундаментальная.
Во-вторых – потому, что все допущения и предположения подтверждены расчетами, произведенными с применением формул классической физики, и эти расчеты с большой точностью совпадают с данными экспериментальной спектроскопии.
Попытка проверить правильность расчетов привела к тому, что и следовало ожидать. В расчетах – элементарная ошибка.
Поясню, в чем она заключается. Никто не подвергает сомнению тот факт, что энергия ионизации атомов водорода составляет 13,598 эв, а потенциал ионизации  - 13,598 в. Бор сумел обосновать модель атома и предоставил формулы, в соответствии с которыми потенциал ионизации равнялся  13 в, что неплохо совпадает с реальностью. Те же формулы позволили определить диаметр атомов  водорода - 1,1х10-8 см. В настоящее время в расчетах принимают величину радиуса первой стационарной орбиты 0,529х10-10  м.
Определив потенциал поля на расстоянии от ядра 0,529х10-10 м, по формуле       φ = k*e/ r1, получил:
                       φ = 9х109 х1,602х10-19/  0,529х10-10 =  27,25 в,
что в два раза больше того, что есть на практике.
Несложно посчитать, что потенциал 13,598 в должен иметь место на удалении от ядра 1,06х10-10 м, но по теории Бора движение электрона по орбите  радиусом 1,06х10-10 м не разрешено.
Как бы там ни было, налицо неоспоримый факт. Фундаментальная теория изначально построена на ошибочных формулах.
Попытка более подробно изучить первоисточник позволила сделать и другие не менее интересные выводы.
Более подробно - в статье «Квантовый иллюзион Нильса Бора», опубликованной на сайте   technic.izdat.ru
Налицо дилемма. С одной стороны – фундаментальная теория. С другой стороны – основанная на ошибочных формулах. Разве так бывает? Нужно что-то предпринимать. Вот тут начнётся самое интересное: что можно предпринять, чтобы спасти от краха фундаментальную теорию? А может, ничего не предпринимать, просто прислушаться к здравому смыслу?

[Вашкевич Виктор]

Надо было сразу и ссылку дать на статью «Квантовый иллюзион Нильса Бора»

[aid]

В расчетах – элементарная ошибка.
Поясню, в чем она заключается. Никто не подвергает сомнению тот факт, что энергия ионизации атомов водорода составляет 13,598 эв, а потенциал ионизации  - 13,598 в. Бор сумел обосновать модель атома и предоставил формулы, в соответствии с которыми потенциал ионизации равнялся  13 в, что неплохо совпадает с реальностью. Те же формулы позволили определить диаметр атомов  водорода - 1,1х10-8 см. В настоящее время в расчетах принимают величину радиуса первой стационарной орбиты 0,529х10-10  м.
Определив потенциал поля на расстоянии от ядра 0,529х10-10 м, по формуле       φ = k*e/ r1, получил:
                       φ = 9х109 х1,602х10-19/  0,529х10-10 =  27,25 в,
что в два раза больше того, что есть на практике.
Несложно посчитать, что потенциал 13,598 в должен иметь место на удалении от ядра 1,06х10-10 м, но по теории Бора движение электрона по орбите  радиусом 1,06х10-10 м не разрешено.

И что Вас смущает? Для заряда в кулоновском поле и для тела в гравитационном поле, движущегося по круговой орбите, потенциальная энергия по модулю вдвое больше полной энергии. Это общеизвестно. E=U+T=-27,2 эВ+13,6 эВ=-13,6 эВ.
И вывод Бора проверяют постоянно студенты в курсе общей физики
  Ну и теория Бора давно уже не фундаментальная. Фундаментальны у нее постулаты, а теория атома водорода не фундаментальна.

[Ефимов И.В.]

Смущает утверждение Бора: "...до своего присоединения к ядру электроны находились далеко от него и не обладали заметными скоростями, а присоединение сопровождалось испусканием монохроматического излучения". Бор не называет энергию этого излучения, но любой студент скажет, что эта энергия - 13,598 эв. Любой студент рассчитает, что, согласно теории, радиус орбиты в этом случае составит 1,06х10-10м
Смущает еще очень многое, но об этом в статье "Квантовый иллюзион Нильса Бора"
С уважением.

[debil]

Всем известно, что многочисленные попытки  поставить под сомнение  теорию не увенчались успехом. Во-первых – потому, что она фундаментальная.
Во-вторых – потому, что все допущения и предположения подтверждены расчетами, произведенными с применением формул классической физики, и эти расчеты с большой точностью совпадают с данными экспериментальной спектроскопии.
Попытка проверить правильность расчетов привела к тому, что и следовало ожидать. В расчетах – элементарная ошибка.

Во-первых собственно теория Бора атома водорода давно не является ни фундаментальной, ни актуальной, представляет лишь исторический интерес. Она была промежуточным историческим этапом от классической механики к квантовой. Квантовая механика определяет и спектры, и интенсивности линий, и радиусы и другие вещи.  Причем точно и правильно. Если из квантовой механики вывести интересующие вас вещи, то сойдется все с экспериментом. Самой же теорией Бора никто не пользуется, на ней ничего не основано, она важна лишь как промежуточный идейный этап по пути к квантмеху.  Ну и как частный случай квантовой механики. Во-вторых ваше опровержение просто неправильно,  на ошибки ваши при опровержении теории бора уже указал aid.

А может, ничего не предпринимать, просто прислушаться к здравому смыслу?

Что именно вы вкладываете в слова "прислушаться к здравому смыслу"? Отказаться от квантов?

[aid]

Смущает утверждение Бора: "...до своего присоединения к ядру электроны находились далеко от него и не обладали заметными скоростями, а присоединение сопровождалось испусканием монохроматического излучения". Бор не называет энергию этого излучения, но любой студент скажет, что эта энергия - 13,598 эв. Любой студент рассчитает, что, согласно теории, радиус орбиты в этом случае составит 1,06х10-10м
Смущает еще очень многое, но об этом в статье "Квантовый иллюзион Нильса Бора"
С уважением.

Смотрите. Если электрон прилетает из бесконечности с начальной нулевой скоростью, то его полная энергия Е=0. На расстоянии 0,529 А без излучения потенциальная энергия будет -27,2 эВ, а кинетическая 27,2 эВ. Полная опять ноль. Чтобы перейти на орбиту, электрон должен потерять 13,6 эВ энергии. При этом при неизменной потенциальной энергии кинетическая уменьшается до 13,6 эВ и полная энергия становится -13,6 эВ.

Вообще проще результаты Бора получить из двух уравнений
1) mvr=nh (c чертой)
2) mv²/r=ke²/r²

Отсюда любой студент получит и боровский радиус и энергию основного состояния -13,6 эВ.
Потенциал ионизации - это не потенциал электрона на первой боровской орбите - это разность потенциалов, которую должен пройти электрон, чтобы при соударении он мог выбить электрон и атома.
  И еще раз замечу - сегодня никто уже не рассматривает всерьез электроны, движущиеся по боровским орбитам. Вы это можете вспомнить хотя бы из школьных уроков химии.

[Ефимов И.В.]

Скорость на первой орбите  2,187х10^6 m/c
Кинетическая энергия:
0,5x9,11x10^-31x(2,187x10^6)^2 = 2,18x10^-18 дж = 13,60 эв
Вы утверждаете  27,20 эв. На каком основании?
Мои расчеты можно проверить здесь:  http://technic.itizdat.ru/docs/iv-efimov/FIL13595467440N436764001/
Там есть опечатка в самом начале - неправильно указан год. Еще в одном случае неправилно указан показатель степени.
Буду благодарен всем, кто найдет ошибки более существенные

[Lons]

Квантовая механика определяет и спектры, и интенсивности линий, и радиусы и другие вещи.  Причем точно и правильно. Если из квантовой механики вывести интересующие вас вещи, то сойдется все с экспериментом.

     Польский физик Михал Грызинский написал книгу "ДЕЛО (судебное!) об Атоме", где указывает на многие натяжки при сравнении результатов кв. мех-ки с экспериментом. Он предлагает собственный вариант коррекции поведения электрона в атоме (свободное падение с учётом спина), сводящий все концы с концами.

[aid]

Скорость на первой орбите  2,187х10^6 m/c
Кинетическая энергия:
0,5x9,11x10^-31x(2,187x10^6)^2 = 2,18x10^-18 дж = 13,60 эв
Вы утверждаете  27,20 эв. На каком основании?

Где я такое утверждаю? Я пишу:  При этом при неизменной потенциальной энергии кинетическая уменьшается до 13,6 эВ и полная энергия становится -13,6 эВ.
 E=U+T=-27,2 эВ+13,6 эВ=-13,6 эВ.
Т - это и есть кинетическая энергия.
Т была бы 27,2 эВ если бы электрон подлетел бы к ядру по гиперболе и снова улетел.

Мои расчеты можно проверить здесь:  http://technic.itizdat.ru/docs/iv-efimov/FIL13595467440N436764001/
Там есть опечатка в самом начале - неправильно указан год. Еще в одном случае неправилно указан показатель степени.
Буду благодарен всем, кто найдет ошибки более существенные

Какие ошибки - потенциал там действительно 27,2 В. Но это не откровение, а общеизвестная вещь.

[ival]

– Что такое электричество? – спрашивает профессор студента на экзамене.

– Забыл, – сокрушенно сознается тот.

– Вот беда, – вздыхает профессор, – один человек в мире знал, что это такое, и тот забыл...

Ни одна из теорий "науки" включая и бредовую "эфиродинамику" Ацюковского дать ответ профессору не способна. Можно привести еще больше общеизвестных формул и ложных постулатов.

[Ефимов И.В.]

Вообще проще результаты Бора получить из двух уравнений
1) mvr=nh (c чертой)
2) mv²/r=ke²/r²                       

Результаты получить проще. Сложнее понять, откуда за уши была привнесена в теорию первая формула. Попытки уяснить этот вопрос  позволили прийти к очень интересным выводам. Посольку Вы мою статью не читали, привожу цитату: "h = Е*Т/2   Поясним более понятно: Если в природе имеет место процесс гармонических колебаний, сопровождающийся излучением квантов энергии (фотонов), то за один период излучаются два кванта, имеющие противоположные фазы."
Интересно, какие аргументы можно привести, чтобы опровергнуть это суждение?

[Ефимов И.В.]

  И еще раз замечу - сегодня никто уже не рассматривает всерьез электроны, движущиеся по боровским орбитам. Вы это можете вспомнить хотя бы из школьных уроков химии.

Лучше бы никто всерьёз не рассматривал те теории и направления в науке, которые были созданы для того, чтобы хоть как-нибудь подтвердить версию Бора. Конечно же, не только для этого.
Школьные учебники химии вы в руках держали? Какие кульбиты и коленца вытворяют электроны, летая вокруг ядер по орбиталям с околосветовыми скорстями!!! Если вы имеете отношение к системе образования в РБ - сделайте так, чтобы в нашей стране детям запретили брать такие учебники в руки. Пусть лучше добавят уроков физкультуры, труда, еще чего-нибудь полезного.

[Lons]

Какие кульбиты и коленца вытворяют электроны, летая вокруг ядер по орбиталям с околосветовыми скорстями!!! Если вы имеете отношение к системе образования в РБ - сделайте так, чтобы в нашей стране детям запретили брать такие учебники в руки. Пусть лучше добавят уроков физкультуры, труда, еще чего-нибудь полезного.

   Насчёт электронной акробатики физики честно признают квантово-волновой дуализм вещью в себе (чего стоит только НЕВЕРОЯТНОЕ изобретение Макса Борна -- волны вероятности!). Насчёт реформы преподавания вы занимаете позу архипассионарного революционера: всё мы разрушим до основанья, а затем... Пржде чем отбирать у детей имеющиеся учебники, нужно создать что-то лучшее взамен. Насчёт неуклюжести существующих теорий -- пока лучшая альтернатива не создана, так пусть хоть старые "эпициклы" работают, но уж никак не массовое одичание со школьной скамьи.

[Herodotus]

Лучше бы люди, малознакомые с предметом, не развивали на публике идей космического масштаба и космической же глупости. Теория атома Бора и вся т.н. "старая квантовая теория" с середины 1920х годов представляют чисто исторический интерес. А борновская интерпретация волновой функции может нравиться или не нравиться обывателю, но кому до этого дело? Она правильно описывает действительность. (Те, кому это не нравится, должны бы поблагодарить физиков, что им не рассказывают в школе и инженерном вузе о квантовой механике по-настоящему - с векторами состояний, операторами в гильбертовом пространстве и континуальными интегралами.  )

[ival]

По-настоящему умственный шмурдяк "современной физики" оценили и  многократно подтвердили разные группы исследователей из Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA и национальной лаборатории Лос-Аламоса, но необходимо добавить что выдвижение гипотез всё тот же ничем не обоснованный мусор.

Физика наука экспериментальная, а выводы из опыта и наблюдений дают картину мира  динамичную и происхождение биосферы на Земле искусственное.

[Ilv]

По обращению электронов вокруг ядра.
Представьте поверхность стекла ,где самый верхний слой состоит из атомов и электроны внешней оболочки периодически вылетают на поверхность,причем с большой скоростью.
При малейшем столкновении с любым препятствием,верхний слой атомов остался бы без электронов.
Наждаком не пользовались? Видели как отбивает нож вращающаяся поверхность?

А с позиции невращающихся электронов,очень плотное соединение идеально обрабоанных поверхностей дает возможность кулоновским силам одного тела, зацепить электроны другого тела.
 И фонтанирование электронов на катоде ЭЛТ объясняется увеличением амплитуды колебаний при нагревании.

[aid]

Результаты получить проще. Сложнее понять, откуда за уши была привнесена в теорию первая формула. Попытки уяснить этот вопрос  позволили прийти к очень интересным выводам. Посольку Вы мою статью не читали, привожу цитату: "h = Е*Т/2   

Читал как обычно - до первой ошибки.

[Ефимов И.В.]

Читал как обычно - до первой ошибки.

Когда я просматривал  "О строении атомов и молекул", то сначала нашел ошибку, а потом начал читать очень внимательно.

[Scyther]

Потенциал ионизации - это не потенциал электрона на первой боровской орбите - это разность потенциалов, которую должен пройти электрон, чтобы при соударении он мог выбить электрон и атома.

Смутно как-то от таких определений становится. Что же все-таки должно пройти и куда для ионизации атома водорода? Да и атома ли?
http://itchem.ru/glava_3._molekula
Атомы в веществе не бывают свободными, они объединены в молекулы. Чтобы разделить молекулу на атомы надо затратить энергию, поэтому говорят, что атомы связаны в молекулы. Связи, при помощи которых атомы соединяются друг с другом для образования молекулы, называются химическими связями.

То есть водород имеет следующую молекулу


Молекула водорода состоит из 2 ядер атома водорода, расположенных на расстоянии около 0.7Å друг от друга. Два электрона вращаются по круговой орбите в плоскости, перпендикулярной к оси, соединяющей ядра. Эта электронная пара сближает ядра за счет электростатических сил и сил притяжения ядер к двум электронам, вращающимся между ними.  Центр круга, вокруг которого вращаются электроны в молекуле водорода, находится в середине оси, связывающей ядра водорода.

То есть, при образовании связи в молекуле водорода, электроны располагаются на равном расстоянии от связываемых ядер.

Scyther так и не понял следующее:
Как же должен выглядеть процесс ионизации водорода, результатом которого является свободный наблюдаемый электрон? По этапам (шагам), пожалуйста!

[Scyther]

Из работы автора темы

высказанные нами доводы и расчеты
опровергают версию Бора о «недостаточности классической электродинамики
для объяснения свойств атома».

Неверно! Версия Бора и его классическая модель поведения атома водорода, не могла объяснить почему постоянно излучающий электрон не падает в ядро атома.
Этого не объясняет и работа автора темы, претендующая якобы на опровержение несостоятельности квантовой модели атома водорода Нильса Бора.

Известно, что Бор принял допущение, суть которого заключается в том, что электроны в атоме могут двигаться только по определенным (стационарным) орбитам, находясь на которых они не излучают, а излучение или поглощение происходит только в момент перехода с одной орбиты на другую.

Однако его расчеты (пусть даже оценки!) - это никакая не квантовая механика, поскольку они проводились в рамках классической физики.

Не нужно понапрасну трогать дядю.
:-)