Kvanttimekaniikan ymmärtäminen: keskeiset käsitteet ja kaavat

Elektronin varaus on -1,6 x 10^-19 Coulombs.

Q2. Mikä on elektronin massa?
Ans: Elektronin massa on noin 9,1 x 10^-31 kilogrammaa.

Q3. Mikä on valon nopeus tyhjiössä?
Ans: Valon nopeus tyhjiössä on noin 299 792 458 metriä sekunnissa (m/s).

Q4. Mikä on Planckin vakio?
Ans: Planck-vakio on fysikaalinen perusvakio, joka suhteuttaa fotonin energian sen taajuuteen, ja se on suunnilleen 6,626 x 10^-34 joule-sekuntia (J s).

Q5. Mikä on Bohrin atomiteoria?
Ans: Bohrin atomiteoria väittää, että vetyatomissa oleva elektroni vie tietyn energiatason eli kuoren ytimen ympärillä ja voi hypätä korkeammalle tai alemmalle energiatasolle emittoimalla tai absorboimalla tietyn energian fotoni.

Q6. Mikä on Rydbergin kaava?
Ans: Rydbergin kaava on matemaattinen lauseke, joka suhteuttaa vetyatomissa olevan elektronin energian sen etäisyyteen ytimestä, ja se saadaan kaavalla:

1/n = (R_h / n^2) + (R_e / n^3)

missä n on elektronin energiataso, R_h on vetyatomin Rydbergin vakio ja R_e on elektronin Rydbergin vakio.

Q7. Mikä on Schrödingerin yhtälö?
Ans: Schrödingerin yhtälö on matemaattinen yhtälö, joka kuvaa kvanttimekaanisen järjestelmän, kuten atomin tai molekyylin, aika-evoluutiota. Se on nimetty Erwin Schrödingerin mukaan, joka esitteli sen vuonna 1926.

Q8. Mikä on Heisenbergin epävarmuusperiaate?
Ans: Heisenbergin epävarmuusperiaate sanoo, että kyvyllämme tietää kvanttimekaanisen järjestelmän tietyt ominaisuudet, kuten sen sijainti ja liikemäärä, samanaikaisesti äärettömällä tarkkuudella on perusraja. Se on nimetty Werner Heisenbergin mukaan, joka esitteli sen vuonna 1927.

Q9. Mikä on aalto-partikkeli-kaksinaisuus?
Vastaus: Aalto-hiukkasten kaksinaisuus on kvanttimekaniikan peruskäsite, jonka mukaan hiukkaset, kuten elektronit, voivat käyttäytyä sekä aalto- että hiukkasmaisesti riippuen siitä, miten niitä havaitaan. Tämän idean esitti ensimmäisen kerran Louis de Broglie vuonna 1924.

Q10. Mikä on Paulin poissulkemisperiaate?
Ans: Paulin poissulkemisperiaate sanoo, että kahdella atomin elektronilla ei voi olla samaa kvanttilukusarjaa, joka kuvaa elektronien energiaa, spiniä ja spatiaalista jakautumista. Sen esitteli Wolfgang Pauli vuonna 1925.