Так на что же похож атом?
Графическое искусство бессильно изобразить строение атома. Пожалуй,
единственная надежда остается на собственное воображение. Пусть те из читателей,
у кого оно достаточно развито, предварительно подсчитают и даже вычертят
орбиты всех типов для всех возможных электронных оболочек атома. А затем
попытаются представить себе для наглядности
электроны в виде ярко светящихся шариков, которые кружатся каждый на
своей орбите с невообразимо огромной скоростью. Тогда для глаза каждый
электрон должен был бы превратиться в сверкающую кривую своей эллиптической
орбиты. Но орбита его не может быть неподвижной: атом и неподвижность несовместимы.
Сами электронные орбиты также меняют свое взаимное положение, в своем движении
они описывают сложные и причудливые объемные фигуры, сливаясь в мерцающее
фантастическое сияющее облако - в электронный вихрь.
В одних местах оно будет ярче: в них электронная плотность выше. В других
- оно будет тусклым: вероятность пребывания в них электронов будет меньше.
Но никаких отдельных электронов в этом электронном облаке различить нельзя.
Современная физика так и представляет себе атом в виде электронного
облака со сложной структурой. Это облако сплошное и непрерывное. Где, в
каких его точках в каждый момент находятся электроны -определить нельзя.
Не только потому, что мы еще не обладаем средствами для такого наблюдения,
но и потому, что электроны внутри атома проявляют свою двойственную природу
- они ведут себя как волны.
Лучший друг и помощник фантазии и воображения - точная математика сумела
рассчитать для простейших атомов вероятность нахождения электронов в каждой
точке облака. Результат такого квантовомеханического расчета атома натрия
изображен на рисунке 9. Если вообразить себе атомное ядро с диаметром в
один сантиметр, увеличив его всего лишь в десять тысяч миллиардов раз,
то диаметр электронного облака будет около километра.
|