6.原子の中の電子

(1)J・J・トムソン電子の発見(1897年)
            “ぶどうパン型”原子モデルの提唱(ぶどう=電子,パン=プラス電荷)

(2)長岡半太郎“土星型”原子モデル(1903年)の提唱(リング=電子,土星=原子核)

(3)ラザーフォードα粒子を原子にぶつける散乱実験(1911年)
              長岡モデルを実証

(4)ラザーフォード・長岡モデル
の矛盾

  電子の回転運動→電場の変動→磁場の発生・変動→電磁場の発生→エネルギーの放出
 →電子が原子核に衝突⇒自然界と矛盾

(5)ボーアの仮説(1913年)
1)軌道上の電子の運動では電磁波は発生しない。
2)電子の軌道は「ある条件式」(ボーアの量子条件)を満たすとき安定。決まったエネルギーを持つ。
3)電子がエネルギーの低い別の軌道に遷移するとき、そのエネルギー差分を電磁波として放射。
  しかし、古典力学的な明確な電子軌道を想定前期量子論

(6)ド・ブロイの解釈(1924年)
  電子は波の性質を持つ。
 ∴
ボーアの量子条件軌道1周の長さ電子の波長の整数倍のとき安定

(7)量子力学
1)ハイゼルベルグコペンハーゲン学派)→行列力学
2)シュレディンガーシュレディンガー方程式波動力学
1)と2)は数学的に同等
・|波動関数|2=(電子の存在確率)ボルンによる解釈
電子軌道→電子雲のイメージへ。

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