"Планетарная модель" ядра

Сообщение №67545 от В.Г.Э. 04 февраля 2012 г. 11:11
Тема: "Планетарная модель" ядра

А вопрос вот какой.
Существует квазиклассическая (планетарная) модель атома.Методически неплохо разработана логика изложения квантово-механического описания атома, которая позволяет провести учащихся от механического к квантово-механическому описанию.
С другой стороны, для описания ядра существует не одна,а множество моделей. Хотя, во многом, используется тот же язык описания, что и для атома (возбуждённое состояние, стационарное состояние, движение нуклонов и т.д.)
Можно ли говорить учащимся, что множество моделей означает отсутствие понимания (структуры ядра)на том уровне, на котором понят атом. И, таким образом, представить ядро на том же методическом уровне (что и атом) мы не готовы?
Что значит "скорость" (релятивистская) нуклонов. Можно ли говорить о кинетической энергии нуклонов в ядре и массе покоя ядра в том же смысле, что и термодинамической системы?


Отклики на это сообщение:

> А вопрос вот какой.
> Существует квазиклассическая (планетарная) модель атома.Методически неплохо разработана логика изложения квантово-механического описания атома, которая позволяет провести учащихся от механического к квантово-механическому описанию.
> С другой стороны, для описания ядра существует не одна,а множество моделей. Хотя, во многом, используется тот же язык описания, что и для атома (возбуждённое состояние, стационарное состояние, движение нуклонов и т.д.)
> Можно ли говорить учащимся, что множество моделей означает отсутствие понимания (структуры ядра)на том уровне, на котором понят атом.

Нельзя

> Что значит "скорость" (релятивистская) нуклонов.

то же, что и скорость молекул в газе

> Можно ли говорить о кинетической энергии нуклонов в ядре и массе покоя ядра в том же смысле, что и термодинамической системы?

можно. Правда, ядро должно быть достаточно велико.


> > А вопрос вот какой.
> > Существует квазиклассическая (планетарная) модель атома.Методически неплохо разработана логика изложения квантово-механического описания атома, которая позволяет провести учащихся от механического к квантово-механическому описанию.
> > С другой стороны, для описания ядра существует не одна,а множество моделей. Хотя, во многом, используется тот же язык описания, что и для атома (возбуждённое состояние, стационарное состояние, движение нуклонов и т.д.)
> > Можно ли говорить учащимся, что множество моделей означает отсутствие понимания (структуры ядра)на том уровне, на котором понят атом.

> Нельзя

Хорошо. А какова механическая модель (наподобие планетарной)? Что вокруг чего "крутится"


> > Можно ли говорить о кинетической энергии нуклонов в ядре и массе покоя ядра в том же смысле, что и термодинамической системы?

> можно. Правда, ядро должно быть достаточно велико.

что значит "должно быть"? размеры ядра известны...


> > > А вопрос вот какой.
> > > Существует квазиклассическая (планетарная) модель атома.Методически неплохо разработана логика изложения квантово-механического описания атома, которая позволяет провести учащихся от механического к квантово-механическому описанию.
> > > С другой стороны, для описания ядра существует не одна,а множество моделей. Хотя, во многом, используется тот же язык описания, что и для атома (возбуждённое состояние, стационарное состояние, движение нуклонов и т.д.)
> > > Можно ли говорить учащимся, что множество моделей означает отсутствие понимания (структуры ядра)на том уровне, на котором понят атом.

> > Нельзя
>
> Хорошо. А какова механическая модель (наподобие планетарной)? Что вокруг чего "крутится"

Почитайте про капельную модель ядра.

>
> > > Можно ли говорить о кинетической энергии нуклонов в ядре и массе покоя ядра в том же смысле, что и термодинамической системы?

> > можно. Правда, ядро должно быть достаточно велико.

> что значит "должно быть"? размеры ядра известны...

нуклонов должно быть много (>>1).


> Существует квазиклассическая (планетарная) модель атома.Методически неплохо разработана логика изложения квантово-механического описания атома, которая позволяет провести учащихся от механического к квантово-механическому описанию.
> С другой стороны, для описания ядра существует не одна,а множество моделей. Хотя, во многом, используется тот же язык описания, что и для атома (возбуждённое состояние, стационарное состояние, движение нуклонов и т.д.)
> Можно ли говорить учащимся, что множество моделей означает отсутствие понимания (структуры ядра)на том уровне, на котором понят атом. И, таким образом, представить ядро на том же методическом уровне (что и атом) мы не готовы?

Квазиклассическая планетарная модель атома
не верна, и это давно известно. Например установлено, что угловой
момент орбитального движения электрона в основном состоянии атома водорода равен нулю.
Этот экспериментальный факт в корне противоречит планетарной модели атома.

Боровскую модель оставили в учебниках только из-за того,
что в ней хоть что-то было понятно на школьном уровне.
Однако если использовать планетарную модель серъезно,
то неминуемо приходишь к многочисленным противоречиям даже в описании атома.

Существуют и другие квазиклассические модели (непланетарные),
в которых учитывается не только кулоновское взаимодействие и наличие
у электрона инерции, но и собственный магнитный момент электрона.
Из-за наличия у электрона собственного магнитного момента в этих моделях электрон
отталкивается от ядра когда электрон приближается к ядру.
В шестдесятых годах прошлого столетия Грызинским было показано,
что такие квазиклассические модели атома более правильно описывают столкновения
различных частиц с атомами (http://www.gryzinski.com).

Пытаться описать поведение частиц в атоме или ядре без учета
наличия у этих частиц магнитного и углового моментов,
(как это и имеет место в планетарной модели), является методической ошибкой.



> Почитайте про капельную модель ядра.

Но ведь капельная модель как раз предполагает наличие однородной нуклонной жидкости. В которой, наоборот, никто ни вокруг кого не движется


> Квазиклассическая планетарная модель атома
> не верна,
В известном смысле, вообще никакая модель не верна. Но существует "плавный" методически выверенный переход от движения шариков по траекториям к радиальной части волновой функции. С постепенной ликвидацией противоречий (как в Китае от Мао к капитализму, т.е. минуя ревизионизм). А с ядром этот номер не проходит, кажется


>
> > Почитайте про капельную модель ядра.

> Но ведь капельная модель как раз предполагает наличие однородной нуклонной жидкости. В которой, наоборот, никто ни вокруг кого не движется

А разве молекулы жидкости в капле не находятся в движении? Другое дело, что сама капельная модель ядра не может правильно воспользоваться этим фактом. Тут, у сожалению, невозможно привести правильные количественные результаты без привлечения квантовой механики. Что делается уже в модели ферми-газа. Но эти две модели не противоречат, а именно дополняют друг друга. Их выводы для компонент энергии удельной связи входят в формулу Вйцзеккера независимо.

Про однородность жидкости Вы тоже правильно говорите. Это, собственно, и есть условие на число нуклонов. В ядре свинца нуклонов много и аналогию с молекулами жидкости проследить легко. А ядро дейтерия... Ну какая нафиг жидкость из 2х молекул?

То есть я бы сказал, что модель капли, в которой нуклоны находятся в хаотичном движении - самая наглядная и качественно правильная механическая модель для школьников.


> То есть я бы сказал, что модель капли, в которой нуклоны находятся в хаотичном движении - самая наглядная и качественно правильная механическая модель для школьников.

и, причём, скорости движения - релятивистские!? т.е. рел. жидкость?



> > То есть я бы сказал, что модель капли, в которой нуклоны находятся в хаотичном движении - самая наглядная и качественно правильная механическая модель для школьников.

> и, причём, скорости движения - релятивистские!? т.е. рел. жидкость?

Да. Вот такая вот жидкость


>
> > > То есть я бы сказал, что модель капли, в которой нуклоны находятся в хаотичном движении - самая наглядная и качественно правильная механическая модель для школьников.

> > и, причём, скорости движения - релятивистские!? т.е. рел. жидкость?

> Да. Вот такая вот жидкость

А как же тогда учитывать кинетическую энергию нуклонов при расчёте энергии связи ядра?


> А как же тогда учитывать кинетическую энергию нуклонов при расчёте энергии связи ядра?

Через модель ферми-газа.


> > А как же тогда учитывать кинетическую энергию нуклонов при расчёте энергии связи ядра?

> Через модель ферми-газа.

Но разность масс покоя свободных нуклонов и массы покоя ядра равна энергии связи?


> > > А как же тогда учитывать кинетическую энергию нуклонов при расчёте энергии связи ядра?

> > Через модель ферми-газа.

> Но разность масс покоя свободных нуклонов и массы покоя ядра равна энергии связи?

да


> > > > А как же тогда учитывать кинетическую энергию нуклонов при расчёте энергии связи ядра?

> > > Через модель ферми-газа.

> > Но разность масс покоя свободных нуклонов и массы покоя ядра равна энергии связи?

> да

тогда получается, что кинетическая энергия нуклонов - часть энергии связи?


Да, конечно. Чем больше кинетическая энергия - тем меньше энергия связи.


> Да, конечно. Чем больше кинетическая энергия - тем меньше энергия связи.
Ух ты! А какова связь между потенциальной энергией взаимодействия и кинетической энергией?


Согласно модели ферми-газа нуклоны болтаются в потенциальной яме глубиной ~40 МэВ. Уровень Ферми (энергия самых "быстрых" нуклонов) - ~32 МэВ. Вот 40-32=8 МэВ и есть средняя энергия связи на 1 нуклон - энергия удаления нуклона из ядра.



> > Квазиклассическая планетарная модель атома не верна,

Не существует "плавного" методически выверенного перехода от движения шариков по траекториям к радиальной части волновой функции. В проблеме с ядром ситуация такая же.


>
> > > Квазиклассическая планетарная модель атома не верна,
>
> Не существует "плавного" методически выверенного перехода от движения шариков по траекториям к радиальной части волновой функции. В проблеме с ядром ситуация такая же.

Я понимаю плавным переход от функций к операторам и от траекторий к распр. вероятностей, так что геометрическое место точек макс. вероятности - это и есть траектория типа. и в целом, как я вижу, аналогичная ситуация с ядром таки возникает



> > > То есть я бы сказал, что модель капли, в которой нуклоны находятся в хаотичном движении - самая наглядная и качественно правильная механическая модель для школьников.
> > т.е. рел. жидкость?
> Да. Вот такая вот жидкость

Совсем не так. Посмотрите статью Phys. Rev. Lett. 105, 072502 (2010) или заметку "Физики опровергли теорию строения атомного ядра" http://www.membrana.ru/particle/4396


>
> > > > То есть я бы сказал, что модель капли, в которой нуклоны находятся в хаотичном движении - самая наглядная и качественно правильная механическая модель для школьников.
> > > т.е. рел. жидкость?
> > Да. Вот такая вот жидкость

> Совсем не так. Посмотрите статью Phys. Rev. Lett. 105, 072502 (2010) или заметку "Физики опровергли теорию строения атомного ядра" http://www.membrana.ru/particle/439

Ваш комментарий верен, но неуместен.


> >
> > > > > То есть я бы сказал, что модель капли, в которой нуклоны находятся в хаотичном движении - самая наглядная и качественно правильная механическая модель для школьников.
> > > > т.е. рел. жидкость?
> > > Да. Вот такая вот жидкость

> > Совсем не так. Посмотрите статью Phys. Rev. Lett. 105, 072502 (2010) или заметку "Физики опровергли теорию строения атомного ядра" http://www.membrana.ru/particle/439

> Ваш комментарий верен, но неуместен.

Может быть. Но все же капельная модель применяется тогда, когда совсем нет информации о ядре кроме как о средней энергии связи нуклонов в нем.



> Может быть. Но все же капельная модель применяется тогда, когда совсем нет информации о ядре кроме как о средней энергии связи нуклонов в нем.

Ну очевидно, что капельная модель модель является простейшей и не описывает деталей, давая вцелом верную общую картину. Но в теме речь шла о том, как донести до школьников базовые принципы описания строения ядра.

А ребятам, которые на Мембране писали обзор, руки оторвать и засунуть, куда следует. Факт о том, что движение нуклонов в ядре может быть скоррелировнным, давно и хорошо известен. И описан для отдельных случаев. Поэтому ни о каком опровержении теории строения ядра не идет и речи. Просто уточняются границы применимости упрощенных моделей.


>
> > Может быть. Но все же капельная модель применяется тогда, когда совсем нет информации о ядре кроме как о средней энергии связи нуклонов в нем.

> Ну очевидно, что капельная модель модель является простейшей и не описывает деталей, давая вцелом верную общую картину. Но в теме речь шла о том, как донести до школьников базовые принципы описания строения ядра.

> А ребятам, которые на Мембране писали обзор, руки оторвать и засунуть, куда следует. Факт о том, что движение нуклонов в ядре может быть скоррелировнным, давно и хорошо известен. И описан для отдельных случаев. Поэтому ни о каком опровержении теории строения ядра не идет и речи. Просто уточняются границы применимости упрощенных моделей.

Спасибо за ответ


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100