Kvantová čísla a ich fyzikálne význam

Veľa vecí v kvantovej mechanike je mimo chápania, moc sa zdá fantastický. To isté platí pre kvantových čísel, z ktorých povaha je tajomný dnes. Článok opisuje koncepciu, typy a všeobecné zásady práce s nimi.

všeobecná charakteristika

Celá alebo polovice-celočíselné kvantová čísla vo fyzikálnych veličín určuje všetky možné diskrétne hodnoty charakterizujúce kvantový systém (molekula, atóm, jadro) a elementárne častice. Ich použitie je úzko spojená s existenciou Planckova konštanta. Diskrétne, vyskytujúce sa v mikrokozme procesov odrážajú kvantové čísla a ich fyzikálne význam. Oni boli najprv predstavený popísať vzory atómová spektra. Ale fyzikálny význam a diskrétne individuálne hodnoty boli zverejnené len v kvantovej mechanike.
Set, ktorý taxatívne vymedzuje stav systému, sa nazýva kompletný. Všetky štáty sú zodpovedné za možné hodnoty tejto sady tvoria ucelený systém štátov. Kvantové Čísla v chémii s stupňov voľnosti elektrónu určenie jeho trojrozmernej pozície a vnútorné stupňa voľnosti - odstreďovania.

Konfigurácia elektrónov a atómov

V atóm umiestnenou jadra a elektróny, ktoré sily pôsobia medzi elektrostatické. Energia sa zvýši, pretože vzdialenosť sa zmenšuje medzi jadrom a elektrón. Predpokladá sa, že potenciálna energia sa rovná nule, ak je odstránený z jadra je nekonečný. Tento stav je použitý ako referencie. Tak sa určí relatívnu energie elektrónu.

Elektrónový obal je sada energetických hladín. Patriaci do jednej z nich je vyjadrená v hlavnej kvantovej číslo n.

Najlepším hráčom číslo

To sa odkazuje na určitú úroveň energie so sadou orbitálov, ktoré majú podobné hodnoty, skladajúci sa z prirodzených čísel: n = 1, 2, 3, 4, 5 ... Keď elektrón presunie z jednej fázy do druhej, zmena hlavné kvantové číslo. Majte na pamäti, že nie všetky úrovne sú naplnené elektróny. Pri plnení škrupiny atóm, vykonáva zásadu minimálnej energie. Jeho stav sa v tomto prípade sa nazýva unexcited alebo základný stav.

orbitálne číslo

V každej úrovni existujú orbitálov. Tí, ktorí majú podobnú energetickú formu sub-layer. Táto úloha sa vykonáva pomocou okružnú (alebo ako sa nazýva - strana) kvantové číslo l, ktorý berie hodnoty číslo od nuly do n - 1. Vzhľadom na to, elektrón, ktorý má čísla hlavné a orbitálne kvantovej n a L, môže byť od l = 0 a končiaci l = n - 1.

To ukazuje charakter pohybu a zodpovedajúce čiastkové energetickú hladinu. Keď L = 0 a všetky hodnoty n, mrak elektrónu bude mať guľovitý tvar. Jej polomer je priamo úmerná n. Ak sa L = 1 elektrónový oblak formu nekonečna alebo osem. L Čím vyššia je hodnota, bude forma čoraz ťažšie, a energie elektrónov - rast.

magnetické číslo

Ml je projekcia orbitálna (strana) z moment hybnosti pri určitej magnetické pole smer. To ukazuje priestorovej orientácie orbitálov, v ktorom počet l rovné. Ml môže mať rôzne hodnoty 2l + 1 od -l do + l.
Iné číslo magnetické kvantovej sa nazýva spin - ms, čo je vnútorná moment hybnosti pohybu. Aby sme to pochopili, si možno predstaviť rotácie elektrónu, ako to bolo, na svoje vlastné osi. Ms môže byť -1/2, +1/2, 1.
Všeobecne platí, že pre každú absolútna hodnota rotácie elektrónu s = 1/2, a ms je jeho projekcia na osi.

Princíp Pauli v atóme nemôže byť dva elektróny so 4 podobnými kvantových čísel. Aspoň jeden z nich musí byť iná.
Kompilácia pravidlo vzorkách atómov.

1. Princíp minimálnej energie. Podľa neho prvý plniaci úrovne a nižšej úrovne, ktoré sú bližšie k jadru, v súlade s pravidlami Klechkovskii.
2. Pozícia indikačný prvok ako distribuované elektróny na úrovni energie a podzemných podlaží:

• počet zodpovedá počtu atómu a jeho náboje elektrónov;
• periodická počet zodpovedá počtu energetickej hladiny;
• číslo skupiny zodpovedá počtu valenčných elektrónov v atóme;
• podskupina ukazuje ich rozloženie.

Elementárne častice a jadra

Kvantových čísel vo fyzike elementárnych častíc sú ich vnútorné vlastnosti, ktoré určujú interakcie a transformácie vzory. Okrem spin s, tento elektrický náboj Q, ktoré sú všetky elementárne častice je nula alebo celé číslo, pozitívne alebo negatívne; baryónov B (v časticiach - nula alebo jedna v antičastice - nula alebo mínus jedna); leptón poplatkov, v ktorých Le a LM sú rovná nule, jeden a antičastice - nula a mínus jedna; izotop sa odstreďovanie celého čísla alebo čísla polovica celého čísla; podivnosť S a ďalšie. Všetky tieto kvantových čísel platí pre obe elementárnych častíc a atómového jadra.
Všeobecne povedané, oni sú nazývaní fyzikálne veličiny, ktoré určujú pohyb častice alebo systému a sú uložené. Avšak, to nie je nutné, že patrí k diskrétne spektrum všetkých možných hodnôt.