Kvanttal och deras fysiska innebörden

Mycket av kvantmekaniken är obegripligt, mycket verkar fantastisk.Detsamma gäller för kvanttal, vars natur är mystisk idag.Artikeln beskriver konceptet, typ och allmänna principer för arbete med dem.

Allmänna kännetecken

Hel eller halv heltal kvanttal har fysikaliska storheter bestäms av olika diskreta värden som kännetecknar kvantsystem (molekyl, atom, kärnan), och elementarpartiklar.Deras användning är nära kopplad till förekomsten av Plancks konstant.Läsbarhet förekommande processer i mikrokosmos, speglar kvant siffror och deras fysiska innebörden.De först infördes för att beskriva regelbundenheter av spektra av atomer.Men den fysiska känslan och diskreta individuella värdena beskrevs endast i kvantmekanik.
set som definierar uttömmande tillståndet i systemet kallas komplett.Alla stater har ansvar för möjliga värden för denna uppsättning bildar ett komplett system av stater.Kvantnummer i kemi med frihetsgrader av elektron bestämmer dess tredimensionella position och inre frihet - spinn.

konfigurationer av elektroner och atomer

ligger i kärnan av en atom och elektronerna, mellan vilka det finns krafter elektro natur.Energin kommer att ökas i den utsträckning som det minskar avståndet mellan kärnan och elektronen.Man tror att den potentiella energin är lika med noll om den tas bort från kärnan är oändlig.Detta tillstånd används som referenspunkt.Detta bestämmer den relativa energin hos elektronen.

elektronskal, är en uppsättning av energinivåer.Tillhör en av dem uttryckte huvudkvanttal n.

huvudnummer

Den hänvisar till en viss energinivån med en uppsättning orbitaler som har liknande värderingar, som består av positiva heltal: n = 1, 2, 3, 4, 5 ... När en elektron överförs från en till en annan förändringar scenden huvudkvanttal.Notera att inte alla nivåer är fyllda med elektroner.Vid påfyllning av skalet av atomen, genomfört principen om lägsta energin.Hans förmögenhet i detta fall hänvisade till oexciterade eller grundtillståndet.

Orbital nummer

I varje nivå finns orbitaler.De som har en liknande energi för att bilda ett underskikt.Uppdraget görs med hjälp av orbital (eller som det kallas - sida) kvanttal l, som tar heltalsvärden från noll till n - 1. Eftersom elektronen, har de viktigaste och orbital kvanttal n och l, kan vara från l= 0 och slutar med L = n - 1.

Detta visar den typ av rörelse och nivån av den relevanta undernivå energi.Då L = 0 och alla värden på n, kommer elektronmolnet har en sfärisk form.Dess radie är direkt proportionell mot n.Om l = 1, kommer elektronmolnet ha formen av oändligheten eller åtta.Ju större värdet av L, kommer formen att bli svårare, och elektronenergi - växa.

Magnetiska nummer

Ml är projektionen av orbital (sidan) av rörelsemängdsmoment på ett visst magnetfält riktning.Den visar den spatiala orienteringen av orbitaler i vilka samma nummer l.Ml kan ha olika värden 2L + 1 från -Jag till + l.Andra
magnetiska kvanttalet kallas spinn - ms, vilket är den inneboende rörelsemängdsmoment av rörelsen.För att förstå detta kan man tänka sig rotationen av elektronen då den runt sin egen axel.Ms kan vara -1/2, +1/2, 1.
general för någon av elektronens spinn av det absoluta värdet av s = 1/2, och ms är dess projektion på axeln.


Pauli princip: en atom kan inte vara två elektroner med samma 4 kvanttalen.Minst en av dem måste vara olika.
Regel sammanställning av formler atomer.

  1. principen om minimi energi.Enligt honom, först fylla nivåer och undernivåer som är närmare kärnan, enligt reglerna Klechkovskii.
  2. Position elementet anger hur elektronerna fördelas över de energinivåer och undernivåer:
  • nummer sammanfaller med laddningen av atomen och det antal av dess elektroner;
  • batchnummer motsvarar antalet av energinivåer;
  • gruppnumret sammanfaller med det antal valenselektroner i en atom;
  • grupp visar deras fördelning.

elementarpartiklar och atomkärnor

kvant antal elementarpartikelfysik är deras inneboende egenskaper som bestämmer mönstren för interaktion och omvandling.Utöver spinn s, är det den elektriska laddningen Q, som alla elementarpartiklar är noll eller ett heltal, positivt eller negativt;baryon laddnings B (i partikeln - noll eller ett, i antipartikel - noll eller minus ett);Lepton avgifter där Le och Lm är lika med noll, en och antipartikel - noll och minus en;isotop snurra med en hel eller halv heltal;egendomlighet S och andra.Dessa kvanttal gäller både elementarpartiklar och atomkärnor.
kallad stora drag kallas fysikaliska storheter som bestämmer rörelsen hos en partikel eller ett system och lagras.Det är emellertid inte nödvändigt att de hör till den diskreta spektrumet av alla möjliga värden.