популярное

Я позвонил ей спустя 5 лет...

Как ни странно, но она даже не сменила номер, как будто ждала. Когда она взяла трубку, меня всего бросило в дрожь.

Забрала к себе жить маму. Навсегда...

Забрала к себе жить маму. Навсегда. Ничего заранее не решая, просто одним днем, с одним пакетом. В пакете – колготки, тапочки с надписью «Лучшей бабушке на свете» (подарок моих детей), теплый халат с рубашкой и почему-то наволочка. Мама пакет собирала сама.

Проверьте, насколько вы внимательны

Этот психологический тест был разработан психологом Рут Баер (Ruth Baer) из Университета Кентуки. Его часто используют в различных исследованиях практики внимательности для субъективной оценки участниками своего уровня внимательности до и после курсов медитации.

Что забирает у женщин счастье? Секрет и разгадка

Каждая женщина — это загадка. Некий пазл, который интересно разгадать.

О чем я? Я имею в виду то, что разгадка — это понимание, что делать, чтобы создать долговременные отношения с успешным мужчиной.

15 фотографий первого и последнего дня в школе

Фото, которые вызывают приятные воспоминания о школьной поре...

Поражать - их задача. Рисовать - их метод. Редакция uDuba.com подготовила для вас сборник самых нестандартных методов создания картин. Чем и где только не пишут полотна...

Эти снимки сделаны удачными фотографами в ту самую секунду, которую возможно никто и не заметил, если бы не их умелые руки! Смотрите и наслаждайтесь!

Смех продлевает жизнь и улучшает здоровье! Веселитесь от души :) Мы на uUuba уже насмеялись.

7 женщин с нестандартной красотой, в которых все влюблялись

Большинство из этих женщин нельзя назвать красавицами, но почему-то в них влюблялись выдающиеся современники. uDuba.com предлагает вашему вниманию их самые яркие цитаты о любви, мужчинах и женской привлекательности.

Маме за 40, а она молодеет на глазах! Призналась, что каждый день смешивает дешевый желатин и…

Косметолог расписала курс бюджетного коллагенового омоложения.

Вот такими были детские сады, в которые ходили наши мамы и бабушки

Современные детские садики и ясли — это совсем не то, что было в советское время. Сейчас многие родители не хотят выходить из декрета, когда детям 3 года, а раньше было иначе.

История одного снимка: как девушка совершила пoбeг из ГДР в ФРГ

Любители истории наверняка не раз обращали внимание на эту знаменитую фотографию, на которой изображена обессиленная девушка. Этот кадр очень эмоциональный, поскольку при одном только взгляде на него, по телу пробегают мурашки.

50 заповедей успешного человека

Друзья! Представляем 50 заповедей успешного человека, которые, надеемся – помогут вам добиться бОльшего в нашей непростой и весьма динамичной жизни.

«Я пережил 8 дней ада»: Иосиф Пригожин и Валерия заболели коронавирусом в Дубае

51-летний Иосиф Пригожин рассказал о серьезных проблемах со здоровьем. Продюсер боролся с COVID-19, который протекал у него в тяжелой форме.

Почему свекровь королевы Елизаветы II оказалась в сумасшедшем доме

Среди множества членов королевских семей и их потомков не все остаются в памяти подданных и не все заслуживают внимания. Но это точно не Алиса Баттенберг.

Занимательная задачка от Стивена Хокинга для самых мозговитых

Не зря говорят, что когда 76-летний физик-теоретик Стивен Хокинг покинул этот бренный мир — средний коэффициент интеллекта человечества заметно сократился. Тем не менее для многих почитателей он до сих пор служит источником вдохновения для работы над собой. Будучи широко известным популяризатором науки, великий ученый призывал и взрослых, и детей держать мозг в тонусе.

На кого Максим Дунаевский променял седьмую жену, с которой они были вместе 20 лет

Максим Дунаевский 15 января 2023 года отпраздновал 78-летие. Несмотря на столь солидный возраст, талантливый композитор всё так же влюбчив. Как утверждает Максим Исаакович, процесс поиска вдохновения напрямую связан с любовью.

18 уматовых пародий на топовых знаменитостей. Попробуй найти хотя бы 1 отличие!

Ржал до потери пульса!

  1. Наука

Почему золото жёлтое?

Вопрос «почему золото желтое?» – именно желтое, без каких-то серебристых оттенков – получил, наконец, прочный квантово-химический ответ.

Чтобы понять, почему к обычному цвету золота не примешиваются никакие другие оттенки, мы должны проанализировать сложные взаимодействия между его электронами.

Роль золота в развитии человеческой цивилизации сложно переоценить. Но сейчас речь пойдёт не об истории товарно-денежного обмена и не о тонкостях ювелирного дела, а о вещах гораздо более простых и одновременно гораздо более сложных – мы попытаемся ответить на вопрос, почему золото желтого цвета.

Во-первых, давайте вспомним, что такое цвет и откуда он берётся. Мы знаем, что свет – это тип электромагнитного излучения, которое переносится фотонами. Энергетический спектр фотонов очень широк, от гамма-лучей и рентгена до микро- и радио-волн, и только небольшая их часть, видимая человеческому глазу, соответствует тому, что мы воспринимаем как свет. Фотоны с разной энергией, с разной длиной волны мы воспринимаем как разные цвета: чем длиннее волна, тем меньше энергия и тем краснее цвет.

Белый цвет – смесь фотонов всего видимого спектра. Мы приписываем объекту определённый цвет, поскольку его поверхность поглощает часть спектра, отражая всё остальное, то есть из общего белого «отфильтровываются» определённые цвета. Иными словами, когда мы видим ярко-зелёный лист, это значит, что поверхность листа поглотила все цвета, кроме зелёного. Конечно, мало что поглощает весь спектр кроме одной конкретной длины волны, и поэтому у цветов мы видим разные оттенки. Если же поглощаются все цвета, то в результате объект нам видится чёрным.

Как происходит поглощение света с физической точки зрения? Не углубляясь в подробности взаимодействия света с веществом, давайте вспомним основные моменты. Всё вокруг состоит из атомов различных химических элементов. Каждый атом состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого находятся отрицательно заряженные электроны. В зависимости от химического элемента меняется количество электронов, и чем их больше, тем больше так называемых уровней энергии заполнено: из-за запрета Паули электрон не может находиться в том же месте и с той же энергией, что и другой электрон, и они вынуждены держаться дальше друг от друга, заселяя одну атомную оболочку за другой.

Электроны могут переходить с занятых уровней на свободные, если у них есть на это дополнительная энергия. Например, когда электрон поглощает фотон с энергией, равной «расстоянию» между уровнями, то он может перейти на более высокий уровень или даже в зону проводимости, если энергии фотона достаточно чтобы «оторвать» электрон от атома. Таким образом, электронная структура определяет, какие фотоны поглотятся, а какие – отразятся. Также возможна ситуация, когда электрон возвращается на место, испуская фотон обратно, часто с меньшей энергией, или просто преобразует разницу в энергии в тепло. Именно поэтому свет согревает!

Расчёт электронных свойств атома – всегда сложная задача, особенно для тяжёлых элементов с большим количеством электронов. Помните школьные задачки по электромагнетизму, где нужно было рассчитать кулоновскую силу нескольких точечных зарядов? А теперь представьте, что эти заряды двигаются с околосветовыми скоростями и подчиняются законам квантовой механики, то есть невозможно с точностью определить их положение в пространстве или их скорость. И если для атома водорода такая задача сравнительно проста, то в любом другом химическом элементе мы должны принимать во внимание взаимодействие электронов с кулоновским полем ядра и друг с другом. Физики разработали достаточно эффективные методы для расчёта электронной структуры и для таких сложных случаев, но они весьма трудоёмкие и обычно требуют серьёзных вычислительных мощностей.

Изначально считалось, что релятивистские эффекты не должны оказывать существенного влияния на движение электронов в атоме, но исследования тонкой структуры убедило их в обратном. Оказалось, что чем больше электронов в атоме, тем более существенными оказываются релятивистские поправки к электронной структуре, так что расчёт электронной структуры усложнился ещё сильнее. Раздел науки, который занимается скрупулёзным вычислением электронной структуры различных атомов и их физических и химических свойств, называется релятивистской квантовой химией.

Золото – один из химических элементов, физические свойства которого особенно сильно зависят от релятивистских эффектов. Его 79 электронов занимают атомные оболочки вплоть до шестой, на которой обычно живёт валентный электрон. Из-за спин-орбитального взаимодействия (так называют взаимодействие момента движения электрона с его магнитным моментом) и других релятивистских поправок расстояние между последними заселёнными оболочками атома золота, 5d и 6s, сложно оценить теоретически: обычно предсказанный зазор оказывается больше, чем показывает эксперимент.

Переход 5d–6s соответствует синей части спектра, и в результате золото сильно поглощает синий цвет. Именно поэтому оно видится нам жёлтым. Но если бы теоретики были абсолютно правы, золото было бы более серебристого оттенка, поскольку оно поглощало бы также фиолетовое или ультрафиолетовое излучение. Кроме того, расчёты серьёзно промахиваются мимо правильных значений энергии ионизации (то есть энергии «отрыва» электрона от атома) и энергии сродства (так называются энергия, необходимая для того, чтобы присоединить электрон к атому).

Исследователи из Новой Зеландии, Израиля, Словакии и Голландии под руководством Петера Швердтфегера (Peter Schwerdtfeger) разработали метод сверхточного расчёта электронной структуры для тяжёлых атомов (полностью он описан в статье в журнале Physical Review Letters). Новая модель учитывает релятивистские эффекты, квантовую электродинамику и электронные корреляции, которые включают в себя взаимодействия между электронами высокого порядка.

Если другие способы расчёта учитывают только тройные взаимодействия между тремя электронами – а их в золоте 79! – то в данной работе принимаются во внимания также четверные и пятерные взаимодействия. Более того, новый метод позволяет анализировать структуру и для более тяжёлых атомов, а их, благодаря усилиям физиков-ядерщиков, на сегодняшний день насчитывается уже целых 38. Благодаря этому физики смогли на порядок уменьшить разногласия между теорией и экспериментом, и вопрос «почему золото желтое?» – именно желтое, без каких-то серебристых оттенков – получил, наконец, прочный квантово-химический ответ.

www.nkj.ru

ТЕГИ:
цвет, золото, Наука
Комментарии
комментарии
Комментировать
  1. Юмор и Развлечения

10 СМС о нынешней школьной жизни

Любимые учителя, лучшие друзья, - все это ценные воспоминания для каждого из нас. Но и по-настоящему веселые истории мы помним всю жизнь! Желаем посмеяться от души.

Время, проведенное в стенах школы, вспоминается всю жизнь: веселые истории, любимые учителя, лучшие друзья. Именно в школе мы действительно учимся жить и находить выход из самых разных ситуаций, а спустя годы понимаем, что это были одни из лучших моментов нашей жизни.

uDuba.com спешит поделиться с вами 10 СМС, которые могли написать только школьники!












Поделитесь этим позитивом с друзьями!


из adme.ru

Вас также могут заинтересовать статьи:

Прикольные афоризмы
Когда детская раскраска попадает к старшему брату
15 комиксов, которые поймут все владельцы кошек
ТЕГИ:
школа, Юмор и развлечения
Комментарии
комментарии
Комментировать
Подписка