Milepæle af videnskabelige opdagelser - det Pauli princippet

væsentligste resultater af de seneste fysikere, der arbejder inden for strukturen af ​​stof på niveau med elektron-nukleare synspunkter henvises til begyndelsen af ​​forrige århundrede.En af disse gennembrud i viden om mikroverden er kendt i videnskabens historie kaldet "Pauli princip » .Ved den tid, blev det klart, at kvante natur fænomener, der forekommer inden for atomet, dramatisk skiftende mange begreber om virkeligheden i mikrokosmos.Og hvad det er - en kvante?Denne form for fysisk måling mængde enhed som sit minimum "tjener" mindre der ikke kan.For eksempel kan den første elektron baneradius ikke være mindre end 5,29 · 10-11 m Afstande mindre end denne værdi rettere sagt -. De ville ikke eksistere.

Quantum er velkendte fysiske begreber, som er massen, kraft, energi, udvider ideen om karakteren af ​​elektroner og andre partikler, der udgør et atom.Og, selvfølgelig, med forbehold for at tale om de "byggesten i universet," værktøjer er blevet skabt for at beskrive dem.Siden da er den tilstand af elektronens præget af fire numre, der kaldes kvante.Forskellige kombinationer af disse numre kun identificere komplet og unikt udseende hver elektron.Når det var muligt at beskrive energi, rum og den interne tilstand af elektroner, på dagsordenen fik følgende spørgsmål - og hvordan de elektroner, der hvert atom kan være mange, er placeret omkring kernen?Hvordan er de "pack"?Studiet af dette spørgsmål har ført til formuleringen af ​​loven, nu kendt som Pauli udstødelse princippet.Hvad er dens essens?

En lille selv

1. Et atom i sin enkleste form er den vigtigste komponent - kernen og elektronerne er placeret henholdsvis i midten og i baner omkring kernen.Orbital radius (angivet med n) tage heltalsværdier begynder med en kvante - den mindst mulige "dele" af afstanden.For tilfælde af n = 1, har vi den laveste "lav" bane, hvor elektronen spinder med det laveste energi.Energiniveauet af elektroner bestemmes ved kvantetallet n, som stadig kaldes den primære.Bemærk, at for en given radius n kan beregne antallet af elektroner på kredsløb med formlen N = 2 (n • n).Derfor er det let at begrænse antallet af elektroner beregnes for hver bane nummer n: den første - to i den anden - otte, på tredje - atten, etc.Denne konklusion af fyldet af skallerne i en mængde af elektroner, der ikke overstiger N, - er et væsentligt punkt, som indeholder den Pauli udstødelse princippet.

2. En elektron kan have energi underniveauer af hver overordnede niveau.De er betegnet med l, kaldet side (eller orbital) kvantetallet og kan have en værdi på l fra 0 til 4. Værdien af ​​L bestemmer den rumlige form af elektronskyen: sfærisk, dumbbell, etc.

3. Bevægelsen af ​​elektroner, med andre ord fører strømmen til skabelse af en cirkulær magnetfelt.Men i dette tilfælde, at elektron har en orbital magnetisk moment, som er karakteriseret ved endnu en, den tredje, kvantetallet ml.Det kaldes magnetiske kvantetal er projektionen af ​​orbital impulsmoment af elektroner i magnetfeltets retning.Værdierne, der kan tage det antal ml, spænder fra -l til + l, baseret på nul værdi, og alle af dem kan være (2l + 1).

4. Endelig er den sidste egenskab ved kvante elektron - spin.Den omfatter kun to har ms = + 1/2 ms = -1 / 2.Den fysiske essens spin - er den tid, den mekaniske fremdrift af elektroner, som ikke har nogen forbindelse med dens rumlige bevægelse.

Kommunikation Pauli princippet, og det periodiske system DIMendelejev

i 1925 i fysik opdagelse blev gjort af de grundlæggende egenskaber af mikrokosmos, sammenlignelige i betydning kun med Mendeleyefs bordet.Det fik navnet af hans "godfather", og siden da er kendt som Pauli udstødelse princippet.Kemi, som videnskaben om materialer og deres samspil inden for rammerne af det periodiske system ikke kunne forklare mange af de mekanismer i processer, der foregår på sammenslutning af atomer, molekyler, osv UddannelseDen væsentligste årsag var, at detaljeringsgraden af ​​atomet, i form af kemi, begyndte på begreberne atom, elektron, kerne.Disse atomare-molekylære begreber opstået og etableret sig omkring 150 år siden - i det nittende århundrede.Senere AMButlerov udviklede teorien om kemiske forbindelser, og derefter åbnede den periodiske lov.Det er tilladt at præsentere fødslen af ​​atomer og molekyler gav forståelse af den atomare enhed "økonomi".

Forståelse af egenskaberne ved kvante elektron model blev muliggjort efter Pauli princippet blev formuleret.Med det fik en forklaring af billedet placering og rækkefølgen af ​​deres skaller fyldt med elektroner.Essensen af ​​princippet er, at elektronerne kan have hvilken som helst kombination af ovennævnte fire quantum funktioner atom, men kan ikke bestå af to elektroner, identiske i alle kvante egenskaber.

vigtigste resultat af åbningen tilnærmelse af atomare struktur, som indeholder den Pauli udstødelse princippet - fysik, dvs.arten af ​​fænomenet, er at fylde skaller af elektroner.Og dette til gengæld gav baggrunden for at støtte den periodiske lov.Således er de "kemiske" lovgivning i almindelig vedligeholdelse af strukturen af ​​atomer og molekyler modtaget bekræftelse af de grundlæggende fysik ved at bygge interne "arkitektur" af atomet.