Номер 4, страница 13 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Примените свои знания. Параграф 2. Периодическая система химических элементов и учение о строении атома. Глава I. Строение веществ - номер 4, страница 13.

Условие.

4. Вспомните, что такое корпускулярно-волновой дуализм.

Решение.

Решение 2.

Корпускулярно-волновой дуализм — это фундаментальный принцип квантовой механики, согласно которому любой микрообъект материи, например, фотон или электрон, может проявлять свойства как классической частицы (корпускулы), так и волны. Это означает, что материальные объекты обладают двойственной природой.

С одной стороны, объект проявляет корпускулярные (частичные) свойства: он может быть локализован в пространстве, иметь определенную массу, импульс и энергию. Ярким примером проявления корпускулярных свойств света является фотоэффект, где свет взаимодействует с веществом как поток отдельных частиц — фотонов.

С другой стороны, тот же объект проявляет волновые свойства: он описывается как волна, характеризующаяся длиной волны, частотой и фазой. Волновые свойства проявляются в таких явлениях, как интерференция и дифракция. Например, дифракция света на щели или дифракционной решетке доказывает его волновую природу.

Исторически идея дуализма была впервые применена к свету, который в одних экспериментах вёл себя как волна (опыты Юнга по интерференции), а в других — как поток частиц (объяснение фотоэффекта Эйнштейном).

В 1924 году физик Луи де Бройль выдвинул гипотезу о том, что корпускулярно-волновой дуализм является универсальным свойством всей материи. Он предположил, что с любой движущейся частицей связана волна, длина которой (называемая длиной волны де Бройля) обратно пропорциональна импульсу частицы:
$\lambda = \frac{h}{p}$
где $\lambda$ — длина волны, $h$ — постоянная Планка ($ \approx 6.626 \times 10^{-34} $ Дж·с), а $p$ — импульс частицы ($p=mv$ для нерелятивистских скоростей).

Гипотеза де Бройля была блестяще подтверждена экспериментально в 1927 году в опытах Дэвиссона и Джермера, которые наблюдали дифракцию электронов на кристалле никеля, что было неопровержимым доказательством волновой природы частиц вещества.

Важным дополнением к концепции дуализма является принцип дополнительности Нильса Бора. Он гласит, что корпускулярные и волновые свойства объекта не могут быть измерены одновременно в одном и том же эксперименте. Они являются взаимодополняющими, но взаимоисключающими аспектами одного и того же явления. Выбор экспериментальной установки определяет, какие свойства — волновые или корпускулярные — будут наблюдаться.

Ответ: Корпускулярно-волновой дуализм — это свойство природы, состоящее в том, что все объекты материи (например, фотоны, электроны) обладают одновременно и волновыми свойствами (способность к дифракции и интерференции), и корпускулярными свойствами (наличие импульса, энергии, дискретность). Какие из этих свойств проявятся в конкретной ситуации, зависит от условий взаимодействия объекта с другими телами, то есть от постановки эксперимента.