Số lượng tử và ý nghĩa vật lý của họ

Nhiều việc trong cơ học lượng tử là vượt quá sự hiểu, dường như nhiều tuyệt vời. Điều tương tự cũng áp dụng cho các số lượng tử, bản chất trong số đó là bí ẩn ngày hôm nay. Bài báo mô tả các khái niệm, các loại và nguyên tắc chung của công việc với họ.

đặc điểm chung

số lượng tử toàn bộ hoặc bán nguyên trong đại lượng vật lý xác định tất cả các giá trị rời rạc có thể đặc trưng cho hệ thống lượng tử (phân tử, nguyên tử, lõi) và các hạt cơ bản. sử dụng của họ được gắn liền với sự tồn tại của hằng số Planck. Rời rạc, xảy ra trong quá trình mô hình thu nhỏ phản ánh số lượng tử và ý nghĩa vật lý của họ. Họ lần đầu tiên được giới thiệu để mô tả các mô hình phổ nguyên tử. Nhưng ý nghĩa vật lý và các giá trị cá nhân rời rạc được tiết lộ chỉ trong cơ học lượng tử.
Set định nghĩa thấu đáo tình trạng của hệ thống được gọi là hoàn chỉnh. Tất cả các quốc gia phải chịu trách nhiệm cho các giá trị có thể có của bộ này tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh của các quốc gia. Các số lượng tử trong hóa học với các bậc tự do của một electron xác định vị trí ba chiều của nó và độ nội bộ của tự do - spin.

Cấu hình electron và nguyên tử

Trong nguyên tử vị trí hạt nhân và electron, trong đó lực lượng hành động giữa thiên nhiên tĩnh điện. Năng lượng sẽ tăng lên khi khoảng cách giảm giữa hạt nhân và electron. Người ta tin rằng năng lượng tiềm năng là bằng không nếu nó được lấy ra từ lõi là vô hạn. Trạng thái này được sử dụng như tài liệu tham khảo. Do đó nó được xác định năng lượng tương đối của electron.

Electron shell là tập hợp các mức năng lượng. Thuộc một trong số họ nó được thể hiện ở số lượng chủ yếu n lượng tử.

số hàng đầu

Nó đề cập đến một mức năng lượng cụ thể với một tập hợp các quỹ đạo có giá trị tương tự bao gồm các số tự nhiên: n = 1, 2, 3, 4, 5 ... Khi một electron chuyển từ một sân khấu để người kia thay đổi số lượng tử chính. Hãy ghi nhớ rằng không phải tất cả các cấp độ được làm đầy với các electron. Khi điền vào vỏ của một nguyên tử, thực hiện các nguyên tắc của năng lượng tối thiểu. tình trạng của anh trong trường hợp này được gọi là trạng thái không bị kích thích hoặc mặt đất.

số quỹ đạo

Ở mỗi cấp có quỹ đạo. Những người có một năng lượng tương tự hình thành các tiểu lớp. Bài tập này thực hiện thông qua quỹ đạo (hoặc vì nó được gọi là - bên) của l số lượng tử, trong đó có các giá trị số nguyên từ zero đến n - 1. Kể từ electron có một hiệu trưởng và số lượng tử quỹ đạo n và l, có thể là từ l = 0 và kết thúc với l = n - 1.

Nó cho thấy tính chất của phong trào và mức độ năng lượng phụ tương ứng. Khi l = 0 và tất cả các giá trị của n, các đám mây electron sẽ có một hình dạng hình cầu. bán kính của nó là tỷ lệ thuận với n. Khi đám mây l = 1 electron sẽ mang hình thức của vô cực hay tám. L càng cao giá trị, hình thức sẽ trở nên khó khăn hơn, và năng lượng điện tử - phát triển.

số từ

Ml là một phóng chiếu của quỹ đạo (bên) của xung lượng góc tại một hướng từ trường cụ thể. Nó cho thấy định hướng không gian của các orbital trong đó số l bằng nhau. Ml có thể có giá trị khác nhau 2L + 1 từ -l đến + l.
Số lượng tử từ khác được gọi là spin - ms, là mômen động lượng nội tại của phong trào. Để hiểu điều này, người ta có thể tưởng tượng được sự quay của electron khi nó được, trên trục của nó. Bà có thể -1/2, +1/2, 1.
Nói chung, đối với bất kỳ giá trị tuyệt đối của spin electron s = 1/2, và ms là chiếu của nó trên trục.

Pauli nguyên tắc trong một nguyên tử không thể có hai electron với 4 số lượng tử tương tự. Ít nhất một trong số họ phải khác.
Quy tắc biên soạn công thức nguyên tử.

1. Nguyên tắc của năng lượng tối thiểu. Theo ông, đầu tiên điền cấp và phụ cấp được gần gũi hơn với cốt lõi, theo các quy tắc Klechkovskii.
2. Vị trí chỉ thành viên như electron phân phối tại các mức năng lượng và các menu phụ:

• số phù hợp với số lượng nguyên tử và điện tích của electron;
• số định kỳ tương ứng với số mức năng lượng;
• số nhóm phù hợp với số electron hóa trị trong nguyên tử;
• nhóm cho thấy phân phối của họ.

hạt cơ bản và hạt nhân

Các số lượng tử trong vật lý của các hạt cơ bản là những đặc điểm nội bộ của họ, trong đó xác định sự tương tác và biến đổi mô hình. Bên cạnh đó quay s, điện phí Q này, mà tất cả các hạt cơ bản là không hay một số nguyên, tích cực hay tiêu cực; baryon B (trong một hạt - một hoặc một zero trong phản hạt - zero hoặc trừ một); phí lepton nơi Lê và Lm zero, thống nhất, và trong phản hạt - zero và trừ một; đồng vị với spin bán nguyên hoặc số bán nguyên; lạ S và những người khác. Tất cả những số lượng tử áp dụng cho cả các hạt cơ bản và hạt nhân nguyên tử.
Nói chung, chúng được gọi là đại lượng vật lý mà xác định chuyển động của các hạt hoặc hệ thống và được lưu trữ. Tuy nhiên, nó không phải là cần thiết mà họ thuộc về phổ rời rạc của tất cả các giá trị có thể.