Формула
навеяла интересные мыслишки
Сразу предупреждаю, что далее я буду делать то, что не рекомендуется делать в квантовой механике: я буду приводить ее положения к наглядности.
А для этого нужно КОНКРЕТИЗИРОВАТЬ то, что в квантовой физике является вероятностными делами. При этом, как всегда, я НЕ СОБИРАЮСЬ опровергать квантовую механику, ибо рассчитать ту картину, которую я далее обрисую, способна только она. В терминах квантовой механики я, условно говоря, попробую "схлопнуть вероятности", рассматривая не миллиардные миллиарды потенциальных случаев нахождения электрона в атоме, а один-единственный, полученный в ходе мысленного эксперимента по наблюдению за электронами в одном-единственном атоме.
Интересным мне показалось то, что в формуле выше момент импульса L электрона вычисляется через
среднее геометрическое квантового числа l и следующего за ним (l+1).
Геометрическое представление этого среднего:
Если а=0 (точка), то имеем окружность, касающуюся точки а и нулевое среднее геометрическое.
Как в случае, когда квантовое число l=0, что имеет место быть на каждом энергетическом уровне атома.
Вот и представились электроны, катящиеся по окружности с радиусом Бора... А точнее, двигающиеся по эпициклам, которые уже как бы катятся по окружности Бора.В этом случае траектория электрона в атоме (я в курсе, что это понятие в квантовой механике отсутствует, но ведь я схлопнул вероятности иных движений!) является синусоидой, "свернутой" в кольцо. К слову, состоит эта синусоида из кратного количество волн де Бройля. Это для l=0, и вполне логично получается, что на радиусе Бора электрон оказывается неподвижным. Другими словами, орбитальный момент электрона в эпицикле обнуляет орбитальный момент самого эпицикла вокруг ядра.
Орбитальное число l, равное 2, это эпицикл вдвое большего радиуса (синусоида вдвое большей амплитуды). Ну, и так далее, до (n-1).
Откуда берется этот эпицикл? Электрон движется в магнитном поле ядра, и, кроме кулоновской силы, задающей радиус Бора (главное квантовое число n), на него действует еще и магнитная сила. В силу картины магнитного поля движение будет происходить, очевидно, в плоскости "магнитного экватора" этого поля, при этом его линии будут перпендикулярны вектору скорости электрона. В итоге получим движение электрона вокруг этих самых силовых линий в плоскости, им перпендикулярной - то есть, во все той же плоскости "магнитного экватора".
При этом поле все-таки неоднородно, поэтому эпицикл будет не кругом, а эллипсом, вытянутым ОТ ядра.
Движение по эпициклу в магнитном поле, в свою очередь вызывает "залом" этого эпицикла, условно, его поворот вокруг точек пересечения с радиусом Бора. Стабильными оказываются положения, при которых проекция момента импульса оказывается кратна mh, где m это магнитное квантовое число, принимающее значения от l до -l (заломы в разные стороны), включая 0 (без залома). Точнее, при таком положении эпицикла его проекция на плоскость "магнитного экватора" будет иметь длину, кратную волне де Бройля.
Вот как-то так
Еще раз предупреждаю, что эта картина годится не более, чем для наглядного представления, что творится с электроном в атоме!
Ну, чтобы не повторять ошибки, к примеру, Шредингера, представлявшего себе электроны как некие "облака размазанного в пространстве заряда" (волнового пакета). Позже он отказался от такого представления - но название "волновая" так и осталось в истории, что до сих пор вводит иных в заблуждение.
Обрисованная мной картина для расчетов, в том числе и в целях экспериментирования (исследования спектра, например)
НЕ годится.
Как говорил Шредингер, "Тем не менее, мы теперь говорим, что все волны, включая световые, лучше рассматривать как «волны вероятности».
Они являются лишь математическим построением для вычисления вероятности нахождения частицы" - поэтому вычисления таки надо совершать методами квантовой механики.
