€ 28,00

ePUB ebook

niet beschikbaar

PDF ebook

niet beschikbaar

Meer van deze auteur

  • Cover Natuurwetten 3 SRT
    Natuurwetten 3 SRT (boek)
  • Cover E=mc2
    E=mc2 (boek)

Spectrum van waterstof, Kwanta

en hoe u dat zelf had kunnen ontdekken

Dr. H. (Harm) van der Lek • Boek • paperback

  • Samenvatting
    Dit werkje is het tweede deel van een serie boeken over natuurwetten `en hoe u die zelf had kunnen bedenken'. Het betreft hier het beloofde uitje naar de kwantummechanica. De insteek is om met een minimale hoeveelheid (maar wel degelijke) wiskunde het maximale `Oh, zit dat zo'-gevoel te bewerkstelligen. Ik vermijd bewust de woorden `de kwantummechanica te begrijpen'. Want volgens de grote Feynman zal niemand die ooit echt kunnen bevatten. Of nog iets sterker geformuleerd: "Iemand die zegt de kwantum-mechanica te begrijpen, heeft er niets van begrepen". Als dit al voor de professionals geldt, wat moeten wij, als amateurs, dan nog? Net als deze profs zullen we moeten terugvallen op de wiskunde. Maar een wiskundig model komt alleen maar tot stand op basis van een idee, van een (soms heel kromme) gedachte.

    De oplossing van de Schrödinger-vergelijking voor het waterstofatoom is behoorlijk gecompliceerd. Maar het blijkt mogelijk om een aantal van deze complicaties te vermijden en toch de energieniveaus en daarmee het spectrum te berekenen. Daarmee is `de rode draad' voor dit boek: een minimaal pad naar dit resultaat.

    Maar tijdens het bewandelen van dit pad dienen zich natuurlijk allerlei boeiende zijweggetjes aan. Ik heb de verleiding niet kunnen weerstaan om daarvan veel toch op te nemen: Planck (een brede zijweg), harmonische trilling, Dirac-vergelijking, impulsmoment, operatoraanpak en spin. Daarom is het een dikke pil geworden met veel verdiepingsbijlagen.

    Een flinke dosis wiskundekennis en vaardigheid is wel vereist: rekenen met letters, differentiaalrekening en complexe getallen.
  • Productinformatie
    Binding : Paperback
    Distributievorm : Boek (print, druk)
    Formaat : 176mm x 250mm
    Aantal pagina's : 280
    Uitgeverij : vdlek.nl
    ISBN : 9789464061017
    Datum publicatie : 03-2020
  • Inhoudsopgave
    Voorwoord

    1 Inleiding
    1.1 Pad door het boek
    1.2 Voorkennis
    1.3 Doelgroep
    1.4 Ondersteunende website

    2 Voorspel
    2.1 Waterstof emissielijnen *
    2.2 Lading is gekwantiseerd

    3 Het begin
    3.1 Planck: energie is gekwantiseerd *
    3.2 Stralingswetten
    3.3 Wetten van Wien
    3.4 Temperatuur
    3.5 De wet van Rayleigh-Jeans
    3.6 De Boltzmannverdeling
    3.7 Het kwantum van energie

    4 De oude kwantumtheorie
    4.1 Einstein: straling is gekwantiseerd *
    4.2 Bohr: elektronenbanen zijn gekwantiseerd *
    4.3 Golf- deeltjes dualiteit

    5 Theorievorming
    5.1 De Broglie: deeltjes zijn ook golven *
    5.2 Golfvergelijkingen
    5.3 Schrödinger-golfvergelijking *
    5.4 Dirac: wortel trekken

    6 Golfpakketten
    6.1 Één golf; één impuls *
    6.2 Twee golven verdeling impuls *
    6.3 Kamverdeling impuls *
    6.4 Box potentiaal *
    6.5 Blokverdeling impuls
    6.6 Gauss klokverdeling impuls
    6.7 Harmonische trilling potentiaal

    7 Structuur van atomen
    7.1 Het waterstof atoom *
    7.2 Periodieke systeem

    8 Uitwerkingen
    8.1 Afleiding e/m voor elektron
    8.2 Afleiding formule voor q
    8.3 Energie in statisch elektrisch veld
    8.4 Van Wien naar Stefan
    8.5 Verschuivingswet van Wien
    8.6 Superpositie van twee golven
    8.7 Oplossing golfvergelijking checken
    8.8 Klein Gordon afleiden

    A Bijlagen
    A.1 Druk van een gas
    A.2 Gemiddelde inproduct
    A.3 Oplossen Maxwell
    A.4 Kansrekening
    A.5 De berekeningen van Bohr
    A.6 Complexe getallen
    A.7 De Gaussintegraal
    A.8 Oplossing harmonische oscillator
    A.9 Oplossen met reeksen
    A.10 Spinor matrices
    A.11 Impulsmoment, operatoraanpak en spin
    A.12 Sferische oplossing
  • Reviews (9 uit 2 reviews)

    19-07-2020
    quantum mechanica ontdekken
    Eindelijk eens een boek waarin je niet enkel leest hoe de kwantummechanica in elkaar zit maar dat de lezer het zelf laat ontdekken. Een goed niveau met betrekking tot details: In het boek wordt geen gebruik gemaakt van de (zoals ik het noem) de “as can be shown”-methode. De lezer krijgt echt alle nodige details netjes uitgewerkt en blijft nergens zitten met de vraag “hoe komt ie eraan?” Voor mij is het spectrum van waterstof enkel de kapstok om de belangrijkste aspecten van de kwantummechanica te ontdekken. Na het lezen van dit boek heb ik een goede indruk gekregen hoe de mannen van het 1ste uur (Born, Einstein, Planck, de Broglie, Schrödinger, Dirac ,...) te werk gingen: Bij hun pogingen om de natuurkundige vraagstukken van hun tijd aan te pakken hadden ze het lef om met ogenschijnlijk absurde aannamen grote stappen te maken. Het boek zit nu zo in elkaar dat die aannamen in wiskundige termen worden vertaald. Vervolgens kom je via (uitgebreide) wiskundige analyses vanzelf tot verrassende ontdekkingen, zeker als je deze vergelijkt met experimentele waarnemingen (waar het spectrum van waterstof er enkel eentje van is!). Wel is het zo dat je bereid moet zijn om bepaalde ideeën gedetailleerd en dus wiskundig netjes uit te werken. Of anders gezegd: Je moet niet de houding hebben van “ik geloof de wiskunde wel”, maar je moet juist nieuwsgierig zijn naar de wiskundige onderbouwing en consequenties. Tijdens deze ontdekkingsreis moet je dus wel enige affiniteit met wiskunde hebben (differentiëren/integreren, reeksen, complexe getallen). Maar zoals gezegd, nergens word je aan je lot overgelaten. Tenslotte, er staat ook nog een website tot je beschikking om bewegende beelden te bekijken ter ondersteuning van de berekende resultaten (hier vond ik nog het mooiste dat je gewoon ziet dat een berekende golfoplossing van de Schrödingervergelijking inderdaad het karakter krijgt van een bewegend deeltje). Je kunt daar ook je vragen kwijt aan de auteur.

       gedetailleerd
       goed te volgen

    Geplaatst door , leeftijd 60-69
    Waardeert het boek met een 9 uit 10


    14-07-2020
    goed
    overzichtelijk

       uitvoering

    Geplaatst door uit AMERSFOORT , leeftijd 70+
    Waardeert het boek met een 9 uit 10

€ 28,00

niet beschikbaar

niet beschikbaar

3-5 werkdagen
Veilig betalen Logo
14 dagen bedenktermijn
Delen 

Fragment

Het was De Broglie die voor het eerst de gedachte van Einstein volledig accepteerde en dacht: `Maar dan moeten we ook consequent zijn. Als licht zich in bepaalde omstandigheden als deeltje gedraagt, dan kunnen deeltjes zoals elektronen (die we immers ook nog nooit echt hebben gezien) zich misschien ook wel eens als golf gedragen.' Om dit idee uit te werken tot een wiskundige theorie begon hij aan te nemen dat de energie van zo'n deeltje dezelfde vorm had als bij Planck en Einstein. ×
SERVICE
Contact
 
Vragen