Ntau yam hauv quantum mechanics tseem dhau qhov kev nkag siab, ntau zoo li zoo heev. Tib yam siv rau cov lej quantum, qhov xwm txheej uas tseem tsis paub hnub no. Kab lus piav qhia txog lub tswvyim, hom thiab cov ntsiab cai ntawm kev ua haujlwm nrog lawv.
yam ntxwv dav dav
Integer lossis ib nrab-tus lej quantum tus lej rau lub cev kom muaj nuj nqis txiav txim siab tag nrho cov txiaj ntsig tsis sib xws uas ua rau lub cev ntawm quanta (molecule, atom, nucleus) thiab cov khoom siv hauv tsev. Lawv daim ntawv thov muaj feem cuam tshuam nrog lub neej ntawm Planck qhov tsis tu ncua. Lub discreteness ntawm cov txheej txheem tshwm sim nyob rau hauv lub microcosm qhia quantum tooj thiab lawv lub cev lub ntsiab lus. Lawv tau pib ua ntej txhawm rau piav qhia txog qhov xwm txheej ntawm lub spectrum ntawm lub atom. Tab sis lub ntsiab lus ntawm lub cev thiab kev tsis sib haum xeeb ntawm tus kheej qhov ntau tau tshwm sim tsuas yog hauv quantum mechanics.
Lub teeb, uas txiav txim siab tag nrho lub xeev ntawm cov kab ke no, tau hu ua tiav. Txhua lub xeev lub luag haujlwm rau cov txiaj ntsig tau los ntawm cov txheej txheem zoo li no ua tiav cov xeev. Quantum tooj nyob rau hauv chemistry nrog cov degrees ntawm kev ywj pheej ntawm ib tug electron txhais nws nyob rau hauv peb spatial coordinates thiab ib tug internal degree ntawm kev ywj pheej -tig.
Electron configurations hauv atoms
Nyob rau hauv ib lub atom muaj ib tug nucleus thiab electrons, ntawm uas lub zog ntawm ib tug electrostatic xwm ua. Lub zog yuav nce ntxiv thaum qhov kev ncua deb ntawm cov nucleus thiab cov hluav taws xob txo qis. Nws ntseeg tau tias lub zog muaj peev xwm yuav yog xoom yog tias nws nyob deb infinitely deb ntawm lub nucleus. Lub xeev no yog siv los ua qhov pib. Yog li, tus txheeb ze zog ntawm lub electron yog txiav txim.
Lub plhaub hluav taws xob yog txheej txheej ntawm lub zog. Ua ib tug ntawm lawv yog qhia los ntawm lub ntsiab quantum tooj n.
Tus lej
Nws hais txog ib theem zog nrog cov txheej txheem orbitals uas muaj txiaj ntsig zoo sib xws, suav nrog cov lej ntuj: n=1, 2, 3, 4, 5… Thaum ib qho hluav taws xob txav ntawm ib kauj ruam mus rau lwm qhov, lub lub ntsiab quantum tooj hloov. Nws yuav tsum raug coj mus rau hauv tus account tias tsis yog txhua qib tau sau nrog electrons. Thaum sau lub plhaub ntawm ib qho atom, lub hauv paus ntsiab lus ntawm lub zog tsawg kawg yog pom tau. Nws lub xeev nyob rau hauv cov ntaub ntawv no yog hu ua unexcited los yog yooj yim.
Txhua qib muaj orbitals. Cov ntawm lawv nrog lub zog zoo sib xws ua rau sublevel. Xws li ib txoj hauj lwm yog ua los ntawm kev siv lub orbital (los yog, raws li nws tseem hu ua, sab) quantum tooj l, uas yuav siv sij hawm nyob rau hauv qhov tseem ceeb ntawm integers los ntawm xoom mus rau n - 1. Yog li ib tug electron uas muaj lub ntsiab thiab orbital quantum tooj. n thiab l tuaj yeem sib npaug, pib nrog l=0 thiab xaus nrog l=n - 1.
Qhov no qhia qhov xwm txheej ntawm kev txav ntawm qhov sibsublevel thiab qib zog. Rau l=0 thiab txhua tus nqi ntawm n, lub tshuab hluav taws xob yuav muaj qhov zoo li tus kheej kheej. Nws lub vojvoog yuav ncaj qha proportional rau n. Ntawm l=1, cov huab cua hluav taws xob yuav siv rau hauv daim ntawv ntawm infinity lossis daim duab yim. Qhov loj dua tus nqi ntawm l, cov duab ntau dua yuav dhau los, thiab lub zog hluav taws xob yuav nce ntxiv.
magnetic nab npawb
Ml yog qhov projection ntawm lub orbital (sab) angular momentum mus rau ib los yog lwm qhov kev taw qhia ntawm lub magnetic teb. Nws qhia tau hais tias spatial orientation ntawm cov orbitals uas tus lej l yog tib yam. Ml tuaj yeem muaj qhov sib txawv ntawm 2l + 1, los ntawm -l rau +l.
Lwm tus xov tooj sib nqus quantum hu ua spin - ms, uas yog lub sijhawm tseem ceeb ntawm lub zog. Txhawm rau kom nkag siab qhov no, ib tus tuaj yeem xav txog qhov kev sib hloov ntawm ib qho hluav taws xob, zoo li nws nyob ib puag ncig nws tus kheej axis. Ms tuaj yeem yog -1/2, +1/2, 1.
Feem ntau, rau ib qho hluav taws xob, tus nqi kiag li ntawm qhov spin s=1/2, thiab ms txhais tau tias nws qhov projection mus rau axis.
Pauli lub hauv paus ntsiab lus: ib lub atom tsis tuaj yeem muaj ob lub electrons nrog 4 tus lej quantum zoo sib xws. Yam tsawg kawg ib ntawm lawv yuav tsum yog qhov zoo heev.
Txoj cai rau kev tsim cov atoms.
- Txoj cai ntawm lub zog tsawg kawg nkaus. Raws li nws, cov qib thiab sublevels uas nyob ze rau lub hauv paus yog thawj zaug sau, raws li cov cai ntawm Klechkovsky.
- Txoj hauj lwm ntawm lub caij qhia tau hais tias yuav ua li cas cov electrons raug faib rau qib zog thiab qib sub:
- tus lej sib npaug ntawm tus nqi ntawm atom thiab tus lej ntawm nws cov electrons;
- tus lej sijhawm sib raug rau tus lej ntawm qibzog;
- pab pawg neeg yog tib yam li tus naj npawb ntawm valence electrons hauv atom;
- subgroup qhia lawv kev faib.
Elementary hais thiab nuclei
Quantum tus lej hauv physics ntawm theem pib yog lawv cov yam ntxwv sab hauv uas txiav txim siab kev sib cuam tshuam thiab cov qauv ntawm kev hloov pauv. Ntxiv rau qhov spin s, qhov no yog cov nqi hluav taws xob Q, uas rau tag nrho cov khoom siv hauv tsev yog sib npaug rau xoom lossis tus lej, tsis zoo lossis qhov zoo; baryon nqi B (nyob rau hauv ib tug particle - xoom los yog ib tug, nyob rau hauv ib tug antiparticle - xoom los yog rho ib tug); lepton nqi, qhov twg Le thiab Lm yog sib npaug zos rau xoom, ib tug, thiab nyob rau hauv lub antiparticle - xoom thiab rho tawm ib; isotopic spin nrog integer lossis ib nrab-tus lej; txawv S thiab lwm yam. Tag nrho cov lej quantum no siv ob qho tib si rau cov khoom siv hauv tsev thiab rau atomic nuclei.
Raws li qhov dav ntawm lo lus, lawv raug hu ua lub cev muaj nuj nqis uas txiav txim siab qhov kev txav ntawm ib qho los yog lub cev thiab tau txais kev txuag. Txawm li cas los xij, nws tsis yog qhov tsim nyog uas lawv koom nrog qhov sib txawv ntawm qhov muaj txiaj ntsig tau.
