Почему атом имеет прямолинейные дискретные энергетические уровни? [дубликат]

Чтобы упростить для вас: большое количество электронов, населяющих, например, поверхности двух сфер, будут воздействовать друг на друга, как вы описываете.

Картина начинает меняться, когда вместо этого мы фокусируемся на поведении отдельного электрона, и она полностью меняется, когда мы ограничиваем этот отдельный электрон очень небольшим объемом пространства, например, когда он вращается вблизи ядра атома. под притяжением протонов в этом ядре.

Именно тогда мы обнаруживаем, что электрон, ограниченный таким образом, не может обладать каким-либо уровнем энергии, который он хочет, а вместо этого вынужден обладать энергиями, которые являются прерывистыми и дискретными, и которые мы можем наблюдать и измерять как так называемую «линию». спектр» этого атома.

Квантовая механика была изобретена, чтобы объяснить, почему эти энергетические уровни были дискретными, и множество других вещей, которые физики обнаружили, но не могли объяснить с помощью инструментов, которые хорошо работали для больших объектов, состоящих из триллионов атомов.

Кулоновская сила не только ""гладкая" в зависимости от расстояния: она не похожа на синусоиду, я имею в виду, что нет резко выраженных значений". В реальном эксперименте с двумя макроскопическими зарядами под притягивающим потенциалом будет ускорение и непрерывный спектр излучения, причем два заряда нейтрализуют друг друга большими искрами.

На микроскопическом уровне, соизмеримом с планковской постоянной h, вместо электрона, падающего на протон с непрерывным спектром излучения и нейтрализующего его, наблюдаются дискретные спектры, не предсказуемые уравнениями Максвелла.

Классическую математическую модель пришлось модифицировать, сначала с помощью атома Бора, который постулировал стабильные орбиты, но все еще мыслил классически, а затем с помощью решений уравнения Шредингера, которые развились в теорию квантовой механики, постулаты и все такое.

Отличие, появившееся в квантовой механике, заключается в том, что все дело в вероятностях, т.е. в орбитальных s, а не в орбитах. Это предсказательная теория, которая определяет вероятности нахождения системы в определенном состоянии. Эти вероятности имеют волновую природу, проявляющуюся в двухщелевом эксперименте с одной частицей во времени, и что касается спектров, то волновые функции дают вероятности для переход от одной спектральной линии к другой.

Это наблюдаемый факт, что существуют дискретные уровни энергии, и квантовая механика успешно моделирует их и правильно предсказывает бесчисленное множество других возможных наблюдений. Подобно падающему яблоку: это наблюдаемый факт, смоделированный ньютоновскими законами тяготения, которые успешно предсказывают все новые возможности гравитационных взаимодействий в пределах их достоверности.