Question

英文化学题

拜托了 用英文回答

Answer 1

11.这是问路易斯的物质波理论的贡献，简单描述如下：
In 1924, November's broadwater intended to PhD thesis expounded the famous matter waves theory, and points out the volatility. This theory for establishing a wave mechanics laid solid foundation. For this epoch-making research achievements in 1929, earning him the Nobel Prize in physics, as he became the first to degree thesis Nobel prizes of scholars.
13.这是让你描述电子排列的洪德规则：
Electronic MHD must satisfy meet three rules, is the lowest energy rules, Pauli exclusion rules and HongDe rules. This electronic MHD 2s sub planes in the energy is lower than the system 2p electronic sub planes of energy, so the electronic first 2s sub planes in MHD, and paired with spin on the contrary arranged, the remaining electronic again MHD at relatively high system 2p sub planes, four electronic the three parallel arrangement first in three different orbit, the remaining electronic again according to lowest energy principle to spin contrary to 1 system 2p MHD orbit.

Answer 2

先说13题：电子排布须满足满足三个规则，即是能量最低规则，泡利不相容规则和洪德规则。这个电子排布中2s亚层的能量要低于2p电子亚层的能量，所以电子先排布在2s亚层上，且成对的以自旋相反地排布，剩余的电子再排布在相对较高的2p亚层上，4个电子中的3个先平行排布于三个不同的轨道上，剩下的那个电子再根据能量最低原则以自旋相反排布于1个2p轨道。

洪德规则：电子在简并轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道，且自旋平行。

所以，就是这样了。
11题，，德布罗意：

大概就是德布罗意波吧，所以我就给你剪切一下了。。
物理学中，物质波（即德布罗意波）系指所有物质的波（见波粒二象性）。 物质波是一种几率波，德布罗意说明了波长和动量成反比；频率和总能成正比 之关系，是路易·德布罗意于1923年在他的博士论文提出的。 德布罗意之前，人们对自然界的认识，只局限于两种基本的物质类型：实物和场。前者由原子、电子等粒子构成，磁场、引力场则属于后者。但是，许多实验结果之间出现了难以解释的矛盾。物理学家们相信，这些表面上的矛盾，势必有其深刻的根源。1923年，德布罗意最早想到了这个问题，并且大胆地设想，人们对于光子建立起来的两个关系式 会不会也适用于实物粒子。如果成立的话，实物粒子也同样具有波动性。为了证实这一设想，1923年，德布罗意又提出了作电子衍射实验的设想。1924年，又提出用电子在晶体上作衍射实验的想法。1927年，戴维孙和革末用实验证实了电子具有波动性，不久，G.P.汤姆孙与戴维孙完成了电子在晶体上的衍射实验。此后，人们相继证实了原子、分子、中子等都具有波动性。德布罗意的设想最终都得到了完全的证实。这些实物所具有的波动称为德布罗意波，即物质波。
物质波理论的形成
德布罗意开始研究物理学时，适逢现代物理学发生深刻革命的时期。1900年，普朗克研究黑体辐射时假定谐振子取分立的能量，提出量子的概念，由此出发，他推导出能够描述黑体辐射规律的普朗克黑体辐射公式。但是，人们并没有认识能量子的重要性，只把能量子看作仅仅是在支配物质和辐射相互作用过程中是合适的，频率为V的物质振子仅仅以hV的倍数发射或吸收能量。直到1905年，量子概念才发生了重要发展。1905年，爱因斯坦发表了题为《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文，文中通过对黑体辐射的研究和论证，得到并提出了光量子的概念，并用它成功地解释了光电效应。这一工作的意义之一在于，光量子的概念是在分析和研究黑体辐射基础上得到的，表明量子概念具有比较普遍的意义。爱因斯坦认为：密度小的单色辐射，从其热现象方面的行为看，仿佛是由一些独立的能量所组成。本世纪初期，人们通过对X射线的研究认识到，X射线具有时而象波、时而象粒子的奇特性质。1913年，玻尔提出原子中的电子运动的量子化条件，原子中的电子只有可能进行某些运动，成功地解释了氢原子光谱。玻尔的量子化条件没有理论基础，是人为规定的。1919－1922年，法国物理学家布里渊提出了一个解释玻尔基于化条件的理论。布里渊把电子和波作为一个整体进行研究，设想在原子核周围存在着一层以太，电子在其中运动掀起波，这些波相互干涉在原子核周围形成驻波。这些研究成果，尤其是布里渊的理论对德布罗意提出物质被思想产生巨大影响。 德布罗意重新开始研究理论物理，物理学面临着的主要困难是：对于光需要有微粒说和波动说两种理论；确定原子中电子的稳定运动涉及到整数，这些都是当时人们无法理解的事实。德布罗意首先考察光量子理论和玻尔的量子化条件。确定光微粒能量的表达式是W＝hv，这个公式中包含着频率v，而纯粹的粒子理论不包含频率的因素；确定原子中电子的稳定运动涉及到整数，而物理学中涉及到整数的只是干涉现象和本征振动现象。这些结果使德布罗意想到，对于光需要同时引进粒子的概念和周期的概念；对于电子不能简单地用微粒来描述电子本身，还必须赋予它们周期的概念。于是，德布罗意形成了指导他进行研究的全部概念：在所有情况下，都必须假设微粒伴随着波而存在，他的首要目的就是建立微粒的运动和缔合波的传播之间的对应关系。 1923年夏末，德布罗意已开始形成他的相波（后来他称为相位波）概念，9月10日，他发表了关于物质波理论的第一篇论文——《波和量子》，文中提出的思想可以被看作是波动力学理论的开端。两个星期后，德布罗意又发表了《光量子、衍射和干涉》的论文，明确提出相干波的概念。文中明确指出：要描述一个动点的运动，观察者必须将这一运动与一个非物质的、在同一方向上传播的正弦波联系起来。在观察者看来，这一波的频率等于上述动点的总能量除以普朗克常量h。同年10月8日，德布罗意发表关于物质波理论的第三篇论文《量子、气体运动理论以及费马原理》。文中阐述了波与粒子的对应关系，他假定与任何粒子相联系的相波，在空间任何点与粒子同相位。相波的频率与速度由粒子的能量和速度所决定。 德布罗意的这三篇论文是物质波理论奠基工作的开端。继这三篇论文之后，德布罗意着手撰写他的博士论文《量子理论的研究》。1924年11月，德布罗意通过论文答辩，获博士学位。他的博士论文包括了近两年研究的一些成果，比较系统地论述了物质波理论，得到物质波的一些重要结果。德布罗意认为，任何运动着的物体都伴随着一种波动，而且不可能将物体的运动和波的传播分开，这种波称为相位波。存在相位波是物体的能量和动量同时满足量子条件和相对论关系的必然结果。德布罗意考虑静止质量为外、相对于静止观察者的速度为的粒子，他假设粒子是周期性内在现象的活动中心，它的频率 ， 是普朗克常数， 是粒子的内在能量。以狭义相对论原理和严格的量子关系式为基础。德布罗意通过严格论征得到：相位波的波长是，是普朗克常数， 是相对论动量，这就是著名的德布罗意波长与动量的关系。此外，德布罗意把相位波的相速度 和群速度（能量传递的速度）联系起来，证明了波的群速度等于粒子速度，确定了群速度与粒子速度的等同性。他的这些研究成果形成了比较完整的物质波理论。
物质波理论的实验验证
德布罗意撰写论文时，他的哥哥（M·德布罗意）建议他的论文应包括实验部分，可是他没有采纳这个建议。他的物质波理论是在没有得到任何已知事实支持的情况下提出来的，这就使得答辩委员会对物质波的真实性存在疑虑，答辩委员会主席佩兰就提出了物质波如何用实验来证实的问题。对佩兰的提问，德布罗意回答：用晶体对电子的衍射实验验证物质波的存在是可能的。他的这个思想是早已形成的，他曾在1923年9月24日《光量子、衍射和干涉》一文中指出：从很小的孔穿过的电子束，可能产生衍射现象，这也许会成为在实验上验证物质具有波粒二象性的方法。他还曾向他哥哥的同事道维里叶提出做电子的衍射实验，后者因忙于电视实验而将其搁置。 物理学的发展需要理论的和实验的两只脚向前迈进，现在理论这只脚已经先向前迈进了一步，这就给实验提出了研究课题。物质波理论提出后，如何从实验上证实物质波存在就成了人们关注的一个热点。 按照德布罗意理论，经过几千伏加速电压的电子束，其波长数量级为10-10米，这与X射线的波长是同一个数量级，因而可以用晶体对电子的衍射实验验证物质波。德布罗意的理论一传到美国，就在纽约开始了显示电子衍射的实验。尽管这个实验开始并不是为验证波动理论而做的，但是到了1926年，这项工作的目的已经转变为验证物质波理论。1927年初，戴维森和革末通过实验发现，在镍晶体对电子的衍射实验中，有19个事例可以用来验证波长和动量之间的关系，而且每次都在测量精确度范围内证明了德布罗意公式的正确性。戴维森实验所用电子束的电子能量很低，仅有50－600电子伏特。同年G.P.汤姆逊用较高能量的电子做了晶体对电子束衍射的实验，他让电子能量为1000－8000电子伏特的电子束垂直射入赛玛哈、金、铂或铝等薄膜上，观测产生的衍射图样。实验观测和由德布罗意理论得到的结果非常一致，这充分证明了电子具有波动性，再一次用无可辨驳的事实向人们展示了德布罗意理论是正确的。以后，人们通过实验又观察到原子、分子……等微观粒子都具有波动性。实验证明了物质具有波粒二象性，不仅使人们认识到德布罗意的物质波理论是正确的，而且为物质波理论奠定了坚实基础。
大胆的类比，巧妙的思维
1924年11月，德布罗意的博士论文把这种思想表述的更为明确，德布罗意设想：一个粒子，例如一个电子，必然连带着一系列“物质波”，这些波的传播速度稍有不同，波的传播路径上，在规则的各个间隔处，这些波会组合成波峰，波峰会在某一点消失，瞬间后又在另一点出现，波峰的速度叫“群速”，与组成它的各波波速十分不同，群速就是电子速度，相邻波峰间的距离就是物质波的波长，即德布罗意波长。 德布罗意坚信物质波存在于任何运动的物体，大至一个行星，一块石头，小至一粒灰尘或一个电子，都能产生物质波，物质波能在真空中传播，因此它不是机械波，它可以由不带电的物体的运动产生，因此它也不是电磁波。 1926年，玻恩（Max Born 1882—1970）认为：粒子的波动性并不是指粒子真的象波那样弥散到整个空间，而只是一种概率波，物质波振幅的平方是该粒子在某一位置上出现的概率。 德布罗意论文答辩会上有人质问如何证明物质波存在，德布罗意立即回答：在晶体上看到衍射。 理论推出，电子波波长数量级与原子线度、固体中相邻原子间距、X射线波长相同，所以电子波的波动性长期未被发现，只有通过单晶衍射才能证明，德布罗意事后做了实验，但未成功。 这次博士级考试，德布罗意的新见解引起一场轩然大波，许多光学物理学家嗤之以鼻，他的导师朗之万（Paul Langevin 1872—1946）也不相信，只不过觉得这篇论文写得很有才华，才让他得到博士学位，并把论文副本寄给爱因斯坦、薛定锷（Erwin Schrodinger 1887—1961）、德拜等人，使事情起了戏剧性变化。 因为爱因斯坦在科学上有超人的美学素养，一向爱好对称的观点，对德布罗意的想法产生了共鸣，称赞说：“德布罗意的工作给我留下了深刻的印象，一幅巨大帷幕的一角卷起来了，”同时呼吁同行：不要小看这位小将的工作，爱因斯坦一眼看出，德布罗意的工作决不仅是与自己关于光子理论的简单类比，这种物质波还包含了玻尔（Niels Hendrik David Bohr 1885—1962）、索末菲（Arnold Sommerfeld 1868—1951）量子规律的非常卓越的几何解释，“看来粒子每一运动都伴随着波场，这个波场（它的物理性质目前还不清楚）原则上应该能观察到”，超人的预见正是爱因斯坦的特征，有了爱因斯坦的推荐，德布罗意的物质波理论一下子引起了物理学界的广泛注意。 1925年海森堡（Werner Karl Heisenberg 1901—1976）创立了矩阵力学；1926年薛定锷创立了波动力学并证明了波动力学与矩阵力学的等价性，从而确立了量子力学基础，他表示：“这些考虑的灵感主要归因于德布罗意先生的独创性论文”，真是新人后浪推前浪，一代更比一代强。 几乎在物质波得到理论证明的同时，实验也验证了物质波的存在。 1925年戴维森（Davisson）以及助手革末（Germer）用电子轰击镍靶时，液态空气爆炸，打破真空管，空气流冲向红热的镍面，糟踏了精心制配的镍表面层，为了净化镍表面，进行了长时间的热处理，结果使无数小晶体变成大块单晶体，重新实验时，发现电子散射在某一角度具有最大值。1927年他们用59eV的慢速电子通过镍单晶时获得一张电子衍射照片，同年英国的G·P汤姆逊（George Paget Thomson 1892—1975）用快速电子从另一条途径得到一张电子衍射照片，成为电子波存在的实验证据，并从中计算出波长与德布罗意理论λ值完全吻合，从此德布罗意的名字永远和物质波连在了一起。 顺便提及，G·P汤姆逊是J·J汤姆逊（JosephJohn Thomson 1856—1940）的独生子，有趣的是老子发现电子是粒子，儿子证明电子是波，实为物理学史上一段佳话。
启迪
物质波的理论提出和证明，物质波的实验证实以及它对建立量子力学的重要作用，可以为我们提供什么启迪呢？ 首先，从事科学研究必须有对科学的执着追求和献身精神，否则贵族兼王子的德布罗意如何会为探讨微观世界简朴终生，为捕捉物质波冥思苦想？其次，从事科学研究必须有宽厚的知识功底，熟悉各学科、学科各分支的特征、才能有类比的基础；第三，从事科学研究必须掌握一定的思维方法，并且要把逻辑思维、逆向思维和形象思维配合起来，解决同一课题；第四，进行科学研究必须随时用最新科研成果解决面临的研究课题，否则科研的进程要推迟；第五，科学研究必须并用理论和实验手段，才能令人信服地确立新的科研成果；第六，科研工作者必须克服自己的认识偏见，以敏锐的目光发现并扶持新生事物；第七，科研工作没有国界，因为科研成果属于全人类。
编辑本段澄清史实
纨绔子弟一页纸的博士论文拿到诺贝尔奖？