Стр. 43

Поскольку имеется волновое движение, то для его математического описания должно существовать волновое уравнение. Так как для световых и звуковых волн уравнения движения известны, то можно найти такое уравнение и для электронных волн (волн де Бройля).

Э. Шредингер ввел некоторую функцию координат и времени, названную волновой функцией (пси-функцией), несущей при определенных условиях вероятностный смысл (квадрат ее модуля определял плотность вероятности нахождения электрона в данной точке пространства). Используя закон сохранения энергии для движущейся частицы, он записал волновое уравнение, решение которого определяло вид волновой функции.

По своему значению в квантовой механике уравнение Шредингера играет такую же роль, как второй закон Ньютона в классической механике. Подобно тому как в классической механике с помощью второго закона Ньютона решаются задачи, связанные с движением макроскопических тел, в квантовой механике с помощью уравнения Шредингера решаются задачи, связанные с движением микрообъектов.

Решения волнового уравнения показывают, что энергия микрочастиц может принимать строго определенные (дискретные) значения, позволяют для различных условий получить распределение плотности вероятности нахождения микрочастицы в пространстве (для электронов это орбитали, электронные облака).

Согласно решению волнового уравнения, электрон в атоме может находиться только в определенных квантовых состояниях, соответствующих разрешенным значениям его энергии связи с ядром. Для атома водорода энергия электрона может принимать только те значения, которые задаются выражением

E_n = -13,6 эВ,

где п - главное квантовое число (и = 1,2,3,4,..., );

1эВ= 1,6 10^-19 Дж.

Графически энергию квантовых состояний и квантовых переходов можно изобразить с помощью схемы уровней энергии (рис. 7).

Квантовое состояние с наименьшей энергией (n = 1, Е₁) называют основным. Остальные квантовые состояния с более высокими значениями энергии (E₂, Е₃, Е₃,...) называют возбужденными.