Квантовите числа и тяхното физическо значение

Голяма част от квантовата механика остава извън границите на разбирането, много от тях изглеждат фантастични. Същото важи и за квантовите числа, чиято природа все още е мистериозна днес. Статията описва концепцията, типовете и общите принципи на работа с тях.

Общи характеристики

Цялото или половинно число квантовите числа във физически величини определят всички възможни дискретни стойности, които характеризират системите на кванти (молекула, атом, ядро) и елементарни частици. Тяхното приложение е тясно свързано със съществуването на константата на Планк. Дискретността, която тече в микрокосмоса на процесите, отразява квантовите числа и тяхното физическо значение. Те бяха въведени за първи път, за да опишат закономерностите на атомните спектри. Но физическото значение и дискретността на отделните количества се разкриват само в квантовата механика.
Комплект, който определя изчерпателното състояние на тази система, се нарича пълната. Всички държави, отговорни за възможните стойности от такъв набор, формират пълна система от държави. Квантовите числа в химията със степен на свобода на един електронен го определят в три пространствени координати и вътрешната степен на свобода - въртене.

Конфигурациите на електроните и атомите

Ядрото и електроните се намират в атома, между който действат силите на електростатичната природа. Енергията ще се увеличи, тъй като разстоянието между ядрото и електрона намалява. Смята се, че това потенциална енергия ще бъде равна на нула в случая, ако бъде отстранен от ядрото за неопределено време. Това състояние се използва като произход. Така се определя относителната енергия на електрона.

Електронната обвивка е набор от енергийните нива. Присъединяването към един от тях се изразява чрез главното квантово число n.

Основен номер

То се отнася до определено ниво на енергия с набор от орбитали, в които подобни стойности, състоящи се от от естествени числа: n = 1, 2, 3, 4, 5hellip- Когато електрона преминава от един етап в друг, той се променя основното квантово число. Трябва да се има предвид, че не всички нива са пълни с електрони. Когато атомната обвивка се запълни, се реализира принципът на най-малко енергия. Неговото състояние в този случай се нарича неочаквано или основно.

Орбитални числа

На всяко ниво има орбита. Тези от тях с подобна енергия формират субливан. Тази задача се осъществява чрез орбитално (или както се нарича - страна) на квантовата номер L, която се стойности на цяло число от нула до п - 1. Тъй електрона като основен и орбитално квантово число п и л, може да бъде от л = 0 и завършва с l = n - 1.

Това показва естеството на движението на съответното подлежащо и енергийно ниво. За l = 0 и всяка стойност на n, електронният облак ще има формата на сфера. Радиусът му ще бъде директно пропорционален на n. За l = 1, електронният облак приема формата на безкрайност или осем. Колкото по-голяма е стойността на l, формата става по-сложна и енергията на електрона се увеличава.

Магнитни числа

Ml е проекцията на орбиталния (страничен продукт) ъглова инерция в една или друга посока на магнитното поле. Тя показва пространствената ориентация на тези орбитали, за които числото l е същото. M1 може да има различни стойности от 2 1 + 1, от -1 до + 1.
Друго магнитно квантово число се нарича spin-ms, което е собствената стойност на броя на движенията. За да разберем това, можем да си представим въртенето на електрона, тъй като е около неговата собствена ос. Г-жа може да бъде равна на -1/2, +1/2, 1.
По принцип за всеки електрод абсолютната стойност на въртенето е s = 1/2, а ms означава проекцията му спрямо оста.

Паули принцип: в атома не могат да съществуват два електрона с четири аналогични квантови числа. Поне един от тях трябва да е отличен.
Правилото за съставяне на атомните формули.

1. Принципът на минималната енергия. Тя първо запълни нивата и подложките, разположени по-близо до ядрото, според правилата на Клечковски.
2. Позицията на елемента показва как електроните се разпределят над енергийните нива и подложките:

• номер съвпада с заряда на атома и броя на неговите електрони;
• Периодичният брой съответства на броя на енергийните нива;
• номерът на групата е същият като номера валентните електрони в атома;
• подгрупата показва тяхното разпределение.

Елементирани частици и ядра

Квантови числа във физиката елементарни частици са техните вътрешни характеристики, които определят взаимодействията и моделите на трансформациите. Освен това завъртане е, този електрически заряд Q, което всички елементарни частици е нула или цяло число или отрицателно polozhitelnomu- барионен В (в частиците - нула или един в античастици - нула или минус едно) - leptonic такси където Le и Lm нула, единство, и по-античастици - нула и минус edinitse- изотопен завъртане с число или половината chislom- странност S и др. Всички тези квантови числа се прилагат както за елементарните частици, така и за атомните ядра.
В най-широкия смисъл на думата те се наричат ​​физически величини, които определят движението на частица или система и които продължават. Обаче, въобще не е необходимо те да принадлежат към дискретния спектър на всички възможни ценности.