Kvantni brojevi i njihovo fizičko značenje

Većina kvantne mehanike ostaje izvan granica razumijevanja, mnogi čine fantastičnima. Isto vrijedi i za kvantne brojeve, čija je priroda i danas tajanstvena. Članak opisuje koncept, vrste i opća načela rada s njima.

Opće značajke

Kvantni brojevi cijelih ili pola cjelobrojnih veličina određuju sve moguće diskretne vrijednosti koje karakteriziraju sustave kvage (molekula, atom, jezgra) i elementarne čestice. Njihova primjena usko je povezana s postojanjem Planckove konstante. Diskretnost, koja teče u mikrokozmosu procesa, odražava kvantne brojeve i njihovo fizičko značenje. Prvi put su uvedeni kako bi se opisale pravilnosti atomskog spektra. No, fizičko značenje i diskretnost pojedinih veličina otkriveni su samo u kvantnoj mehanici.
Skup koji određuje iscrpno stanje ovog sustava zove se kompletan. Sve države odgovorne za moguće vrijednosti iz takvog skupa čine cjelovit sustav država. Kvantni brojevi u kemiji s stupnjevima slobode elektrona određuju ga u tri prostorne koordinate i unutarnjem stupnju slobode - spin.

Konfiguracije elektrona i atoma

Jezgra i elektroni nalaze se u atomu, između kojih djeluju snage elektrostatske prirode. Energija će se povećati kao udaljenost između jezgre i elektrona smanjuje. Vjeruje se potencijalne energije bit će jednak nuli u slučaju uklanjanja iz jezgre na neodređeno vrijeme. Ovo stanje se koristi kao podrijetlo. Tako se određuje relativna energija elektrona.

Elektronska školjka je skup razine energije. Povezanost s jednim od njih izražava se glavnim kvantnim brojem n.

Glavni broj

Odnosi se na određenu razinu energije s nizom orbita, u kojima slične vrijednosti, koje se sastoje od od prirodnih brojeva: n = 1, 2, 3, 4, 5hellip- Kad elektron prelazi s jedne faze na drugu, ona se mijenja glavni kvantni broj. Treba imati na umu da nisu sve razine ispunjene elektronima. Kada se atomska ljuska napuni, načelo najmanje energije se ostvaruje. Njegovo stanje u ovom slučaju naziva se neistraženim ili osnovnim.

Orbitalni brojevi

Na svakoj razini postoje orbite. Oni s njima slične energije čine podlogu. Ovaj zadatak se obavlja pomoću orbitalnog (ili kako se zove - strana) kvantni broj l, koji se na vrijednost cijelog broja od nula do n - 1. Budući da elektron ima glavni i orbitalni kvantni broj n i L, može biti od l = 0 i završava s l = n - 1.

To pokazuje prirodu gibanja odgovarajuće podzemne i energetske razine. Za l = 0 i bilo koju vrijednost od n, elektronski oblak će imati oblik kugle. Njegov polumjer će biti izravno proporcionalan n. Za l = 1, oblak elektrona ima oblik beskonačnosti ili osam. Što je veća vrijednost l, oblik postaje složeniji, a energija elektrona se povećava.

Magnetski brojevi

Ml je projekcija orbitalnog (nus-proizvod) kutni moment na jednom ili drugom smjeru magnetskog polja. Prikazuje prostornu orijentaciju onih orbita za koje je broj l istovjetan. Ml može imati različite vrijednosti od 2l + 1, od -1 do + 1.
Drugi magnetski kvantni broj naziva se spin-ms, što je svojstvena vrijednost broja gibanja. Da bi to shvatili, može se zamisliti rotacija elektrona kao što je bilo oko svoje osi. Ms može biti jednak -1/2, +1/2, 1.
Općenito, za bilo koji elektron, apsolutna vrijednost spina je s = 1/2, a ms znači njegovu projekciju na osi.

Princip Pauli: ne postoji dva elektrona u atomu s četiri analogna kvantna brojeva. Barem jedan od njih bi trebao biti odličan.
Pravilo za sastavljanje atomskih formula.

1. Načelo minimalne energije. Prvo je napunio razinu i podvodnike, koji su bliže jezgri, prema pravilima Klechkovskog.
2. Položaj elementa pokazuje kako se elektroni distribuiraju preko razina energije i podgrada:

• broj se podudara s nabojem atoma i brojem njegovih elektrona;
• Periodni broj odgovara broju razina energije;
• broj grupa je jednak broju valentni elektroni u atomu;
• podgrupa prikazuje njihovu distribuciju.

Elementarne čestice i jezgre

Kvantni brojevi u fizici elementarne čestice su njihova unutarnja svojstva koja određuju interakcije i obrasce transformacija. Osim spina s, taj električni naboj Q, koji su svi elementarne čestice je nula ili cijeli broj ili negativan polozhitelnomu- BARION B (u česticu - nula ili jedan u antičestica - nula ili minus jedan) - leptonic naknade i gdje Le lm nula, jedinstvo i antičestica - nula i minus edinitse- izotopni spina s cjelobrojnim ili pola chislom- neobičnosti s i drugih. Svi ti kvantni brojevi primjenjuju se na obje elementarne čestice i na atomske jezgre.
U najširem smislu riječi, oni se nazivaju fizičke veličine, koje određuju kretanje čestice ili sustava i koje nastaju. Međutim, uopće nije potrebno da pripadaju diskretnom spektru svih mogućih vrijednosti.