Квантовая механика

В настоящее время наилучшим образом описывает электронно-ядерные системы, то есть атомы, молекулы, атомно-молекулярные ионы, химические частицы. Необходимость создания квантовой механики была вызвана физическими особенностями частиц макромира:

1) в мире атомов и молекул действуют очень большие электростатические силы;

2) чем меньше масса элементарной частицы, тем в большей степени при ее движении проявляются волновые свойства;

3) современная математическая форма квантовой механики не может описать само движение электрона в атоме и молекуле и, по существу, описывает усредненную картину такого движения, поэтому вместо понятия "орбита" вводится понятие "орбиталь" — область пространства вокруг ядра атома, где с большей вероятностью находится электрон;

4) в микромире, например в простейшей электронно-ядерной системе — атоме водорода, возможны не любые состояния, а только дискретный набор электронных состояний. Если говорить на языке математики, то описывающее эту систему уравнение Шредингера имеет решение только в том случае, если некоторые числа, называемые "квантовыми", принимают дискретный набор значений.