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.

перейти к началу страницы