Numri Quantum u t-tifsira fiżika tagħhom

Ħafna affarijiet fil-mekkanika kwantistika huwa lil hinn komprensjoni, ħafna jidher meraviljuż. L-istess japplika għall-numri quantum, in-natura tagħhom hu misterjuża llum. L-artikolu jiddeskrivi l-kunċett, tipi u l-prinċipji ġenerali ta 'xogħol magħhom.

karatteristiċi ġenerali

numri sħaħ jew nofs numru sħiħ quantum fil-kwantitajiet fiżiċi stabbiliti kull valuri diskreti possibbli li jikkaratterizzaw is-sistema quantum (molekula, atom, qalba) u l-partiċelli elementari. L-użu tagħhom huwa strettament marbut mal-eżistenza ta 'kostanti Planck. Diskreti, li jseħħu fil-proċessi mikrokożmu jirriflettu n-numri quantum u t-tifsira fiżika tagħhom. Huma kienu introdotti l-ewwel biex jiddeskrivu l-mudelli ta 'spettri atomika. Iżda t-tifsira fiżika u l-valuri individwali diskreti ġew żvelati biss fil-mekkanika kwantistika.
Set li jiddefinixxi b'mod eżawrjenti l-istat tas-sistema hija msejħa kompluta. L-istati kollha huma responsabbli għall-valuri possibbli tal dan is-sett jiffurmaw sistema kompluta ta 'stati. In-numri quantum fil-kimika mal-gradi ta 'libertà ta' elettron jiddeterminaw il-pożizzjoni tridimensjonali tagħha u l-gradi interni ta 'libertà - spin.

Konfigurazzjonijiet tal elettroni u atomi

Fil atomu nukleu u elettroni pożizzjonat, li l-forzi att bejn in-natura elettrostatika. L-enerġija se jiżdiedu hekk kif id-distanza jonqos bejn l-nukleu u l-elettron. Huwa maħsub li l-enerġija potenzjali hija ugwali għal żero jekk din titneħħa mill-qalba hija infinita. Dan l-istat huwa użat bħala referenza. Għalhekk huwa determinat l-enerġija relattiva ta 'elettron.

Electron qoxra huwa s-sett ta ' livelli ta' enerġija. Li jappartjenu għal waħda minnhom huwa espress fil-prinċipal n-numru quantum.

numru ta 'fuq

Hija tirreferi għal livell speċifiku ta 'enerġija ma' sett ta 'orbitals li għandhom valuri simili li jikkonsistu numri naturali: n = 1, 2, 3, 4, 5 ... Meta elettron jgħaddi minn stadju għall-ieħor tvarja n-numru quantum prinċipali. Wieħed iżomm f'moħħu li mhux l-livelli kollha huma mimlija bil elettroni. Meta timla l-qoxra ta 'atomu, li timplimenta l-prinċipju ta' enerġija minimu. kondizzjoni tiegħu f'dan il-każ huwa msejjaħ l-istat unexcited jew mitħun.

numru orbitali

F'kull livell hemm orbitals. Dawk li jkollhom l-enerġija simili jiffurmaw il-sottolivell. Din il-ħidma hija mwettqa permezz orbitali (jew kif huwa msejjaħ - ġenb) mill-l-għadd quantum, li jieħu l-valuri numru sħiħ minn żero sa n - 1. Peress li l-elettron li għandhom kapital u numru quantum orbitali n, u l, jista 'jkun minn l = 0 u jispiċċa bil l = n - 1.

Din turi l-karattru tal-moviment u l-livell ta 'enerġija sotto korrispondenti. Meta l = 0 u l-valuri kollha ta 'n, l-sħaba elettroni se jkollhom sura sferika. raġġ tiegħu hu direttament proporzjonali għall n. Meta l = 1 elettron sħaba se jieħdu l-forma ta 'infinità jew tmienja. L-ogħla valur, il-forma se jsiru aktar diffiċli, u l-enerġija elettron - jikbru.

numru manjetiċi

Ml huwa projezzjoni tal orbitali (tal-ġenb) ta 'l-momentum angolari fi f'direzzjoni partikolari kamp manjetiku. Dan juri l-orjentazzjoni spazjali ta 'l-orbitals fejn in-numru l indaqs. Ml jista 'jkollhom valuri differenti 2L + 1 mill -l sa + l.
Numru ieħor ta quantum manjetika tissejjaħ spin - ms, li huwa l-momentum angolari intrinsika tal-moviment. Biex tifhem dan, wieħed jista 'jimmaġina l-rotazzjoni tal-elettron kif kienu, fuq l-assi tagħha stess. Is-Sinjura jista 'jkun -1/2, +1/2, 1.
Ġeneralment, għal kwalunkwe valur assolut ta 'l-elettron spin i = 1/2, u ms huwa projezzjoni tagħha fuq l-assi.

prinċipju Pauli fi atomu ma tistax tkun żewġ elettroni ma '4 numri quantum simili. Mill-inqas wieħed minnhom għandu jkun differenti.
Regola kumpilazzjoni formuli atomi.

1. Il-prinċipju ta 'enerġija minimu. Skond hu, l-ewwel imla-livelli u sub-livelli li huma eqreb lejn il-qalba, skond ir-regoli Klechkovskii.
2. Il-pożizzjoni li tindika membru bħala elettroni mqassma fil-livelli ta 'enerġija u sublevels:

• Numru jaqbel man-numru ta 'l-atomu u l-ħlas tiegħu ta' elettroni;
• Numru perjodika jikkorrispondi għan-numru ta 'livelli ta' enerġija;
• numru tal-grupp jaqbel man-numru ta ' elettroni valenza fil-atomu;
• sottogrupp turi d-distribuzzjoni tagħhom.

partiċelli elementari u nuklei

In-numri quantum fil-fiżika tal-partiċelli elementari huma karatteristiċi interni tagħhom, li jiddeterminaw l-interazzjonijiet u l-mudelli trasformazzjonijiet. Minbarra spin i, dan il-ħlas Q elettriku, li partiċelli elementari kollha hija żero jew numru sħiħ, pożittiv jew negattiv; baryon B (fi partiċelli - a jew wieħed żero antiparticle - żero jew inqas wieħed); ħlasijiet LEPTON fejn Le u Lm żero, l-għaqda, u b'mod antiparticle - żero u nieqes wieħed; iżotopi ma 'numru sħiħ spin jew numru nofs numru sħiħ; strangeness S u oħrajn. Kollha ta 'dawn in-numri quantum japplikaw kemm partiċelli elementari u biex nuklei atomiċi.
B'mod ġenerali, huma msejħa kwantitajiet fiżiċi li jiddeterminaw l-mozzjoni tal-partiċelli jew sistema u maħżuna. Madankollu, mhuwiex meħtieġ li dawn jappartjenu għall-ispettru diskret ta 'valuri kollha possibbli.