Nambari kuu ya quantum kama kiashirio kikuu cha hali ya elektroni

Nambari kuu ya quantum kama kiashirio kikuu cha hali ya elektroni
Nambari kuu ya quantum kama kiashirio kikuu cha hali ya elektroni
Anonim

Mojawapo ya sehemu muhimu zaidi katika mtazamo wa kisayansi wa ulimwengu wa kisasa inachukuliwa na ile inayoitwa nadharia ya quantum. Inategemea nafasi ambayo nishati iliyofichwa katika elektroni inaweza kuhesabiwa, kwani thamani yake inaweza tu kuchukua maadili fulani. Wakati huo huo, matokeo muhimu zaidi ya hali hii ya mambo ni hitimisho kwamba hali ya elektroni kwa wakati mmoja au nyingine inaweza kuelezewa na seti ya viashiria vya kiasi - nambari za quantum.

Nambari kuu ya quantum
Nambari kuu ya quantum

Nambari kuu ya quantum ina umuhimu mkubwa katika nadharia hii. Neno hili katika fizikia ya kisasa kawaida huitwa kiashiria cha kiasi, kulingana na ambayo hali fulani ya elektroni inahusishwa na kiwango fulani cha nishati. Kiwango cha nishati, kwa upande wake, ni seti ya obiti, tofauti ya thamani ya nishati kati ya ambayo ni ndogo sana.

Kama ifuatavyo kutoka kwa kifungu hiki, nambari kuu ya quantum inaweza kuwa sawa na mojawapo ya nambari asili chanya. Katika kesi hii, ukweli mwingine ni wa muhimu sana. Baada ya yote, katika kesi ya mpito wa elektroni kwa kiwango tofauti cha nishati, nambari kuu ya quantum itabadilisha thamani yake bila kushindwa.maana. Hapa inafaa kabisa kuchora ulinganifu na mfano wa Niels Bohr, ambapo chembe ya msingi hupita kutoka obiti moja hadi nyingine, kwa sababu hiyo kiasi fulani cha nishati hutolewa au kufyonzwa.

Nambari ya quantum ya orbital
Nambari ya quantum ya orbital

Nambari kuu ya quantum inahusiana moja kwa moja na nambari ya obiti ya quantum. Jambo ni kwamba ngazi yoyote ya nishati ni ya asili tofauti na inajumuisha orbital kadhaa mara moja. Wale ambao wana thamani sawa ya nishati huunda sublevel tofauti. Ili kujua ni sublevel gani hii au ile orbital ni ya, wazo la "nambari ya orbital quantum" hutumiwa. Ili kuhesabu, mtu lazima aondolewe kutoka kwa nambari kuu ya quantum. Kisha nambari zote asili kutoka sifuri hadi kiashirio hiki zitajumuisha nambari ya obiti ya quantum.

Jukumu muhimu zaidi la sifa hii ya kiasi ni kwamba si tu kwamba inaunganisha elektroni na ngazi ndogo moja au nyingine, lakini pia inabainisha mwelekeo wa mwendo wa chembe msingi fulani. Kwa hivyo, kwa njia, jina la barua ya orbitals, ambayo pia inajulikana kutoka kwa kozi ya kemia ya shule: s, d, p, g, f.

Nambari ya quantum ya magnetic
Nambari ya quantum ya magnetic

Sifa nyingine muhimu ya nafasi ya elektroni ni nambari ya sumaku ya kiasi. Maana yake kuu ya kimwili ni sifa ya makadirio ya kasi ya angular kwa heshima na mwelekeo unaofanana na mwelekeo wa shamba la magnetic. Kwa maneno mengine, nimuhimu ili kutofautisha kati ya elektroni zinazochukua obiti ambazo nambari yake ya quantum ni sawa.

Nambari ya kiasi cha sumaku inaweza kutofautiana ndani ya 2l+1, ambapo l ni sifa ya kiasi cha nambari ya obiti ya quantum. Kwa kuongezea, nambari ya spin ya sumaku pia inajulikana, ambayo ni muhimu ili kuashiria mali ya quantum ya chembe ya msingi katika fomu yake safi. Spin si chochote ila ni muda wa kasi, ambao unaweza kulinganishwa na mzunguko wa elektroni kuzunguka mhimili wake wa kufikiria.

Ilipendekeza: