Angka kuantum jeung hartina fisikna

Loba hal dina mékanika kuantum nyaéta saluareun pamahaman, loba sigana hebat. Sami manglaku ka nomer kuantum, sifat nu misterius kiwari. artikel nu ngajelaskeun konsép, jenis sarta prinsip umum karya sareng maranehna.

ciri umum

angka kuantum sakabéh atanapi satengah-integer dina kuantitas fisik ditangtukeun tiap mungkin nilai diskrit characterizing sistem kuantum (molekulna, atom, inti) jeung partikel dasar. pamakéan maranéhna téh raket numbu ka ayana konstanta Planck. Diskrit, kajadian dina proses mikrokosmos ngagambarkeun angka kuantum jeung hartina fisikna. Tembok mimiti diwanohkeun ka nerangkeun pola of spéktra atom. Tapi harti fisik sarta nilai individu diskrit anu diungkabkeun ukur dina mékanika kuantum.
Set anu ngahartikeun exhaustively nagara Sistim disebut lengkep. Sakabéh nagara bagian nu pancénna pikeun nilai mungkin tina set ieu ngabentuk sistem lengkep nagara. The angka kuantum dina kimia jeung tingkat kabebasan tina hiji éléktron nangtukeun posisi tilu diménsi na jeung derajat internal kabebasan - spin.

Konfigurasi éléktron na atom

Dina atom diposisikan inti na éléktron, nu Angkatan polah antara alam éléktrostatik. énergi baris ngaronjatkeun salaku jarak nurun antara inti na éléktron. Hal ieu dipercaya yén énergi poténsial sarua jeung enol lamun dikaluarkeun tina inti mangrupa wates. kaayaan ieu dipaké salaku rujukan dina. Ku sabab kitu eta ditangtukeun énergi relatif éléktron.

Cangkang éléktron nyaéta susunan tingkat énergi. Milik salah sahijina eta diwujudkeun dina poko kuantum Jumlah n.

jumlah luhur

Eta nujul ka tingkat énergi husus kalawan susunan orbital nu gaduh nilai sarupa diwangun ku angka alam: n = 1, 2, 3, 4, 5 ... Nalika hiji éléktron pas ti hiji tahap ka séjén variasina jumlah kuantum poko. Terus di pikiran anu teu sakabeh tingkatan nu ngeusi éléktron. Nalika ngeusian cangkang tina hiji atom, ngalaksanakeun prinsip énergi minimum. kondisina dina hal ieu disebut unexcited atawa taneuh nagara.

jumlah orbital

Dina unggal tingkat aya orbital. Jalma anu boga tanaga sarupa ngabentuk sub-lapisan. ngerjakeun ieu dipigawé liwat orbital (atawa sakumaha mangka disebut - samping) ti l angka kuantum, anu nyokot nilai integer ti enol nepi ka n - 1. Kusabab éléktron gaduh poko jeung nomer kuantum orbital n, sarta l, bisa jadi tina l = 0 sarta tungtung l = n - 1.

Ieu nembongkeun karakter gerak jeung tingkat énergi sub pakait. Nalika l = 0 sarta sakabeh nilai n, awan éléktron bakal boga bentuk buleud. radius nyaeta langsung sabanding jeung n. Nalika awan l = 1 éléktron bakal nyandak wujud takterhingga atanapi dalapan. L The luhur ajén, formulir bakal jadi leuwih hese, sarta énergi éléktron - Galuh.

jumlah magnét

Ml mangrupakeun proyéksi ti orbital (samping) ti moméntum sudut dina arah médan magnét nu tangtu. Ieu nembongkeun orientasi spasial ti orbital nu jumlah l sarua. Ml mungkin gaduh nilai béda 2l + 1 ti -l ka + l.
Jumlah kuantum magnét séjén disebut spin - mdet, nu moméntum sudut intrinsik tina gerakan. Ngartos ieu, salah sahiji tiasa ngabayangkeun nu rotasi éléktron salaku éta, dina sumbu sorangan. Cik bisa jadi -1/2, +1/2, 1.
Sacara umum, keur sagala nilai mutlak tina éléktron spin s = 1/2, sarta mdet mangrupa proyéksi na on sumbu nu.

Pauli prinsip dina atom teu kaci dua éléktron kalawan 4 angka kuantum sarupa. Sahenteuna salah sahijina kudu jadi béda.
Aturan kompilasi Rumusna atom.

1. Prinsip énergi minimum. Nurutkeun manéhna, mimiti ngeusian tingkat sarta sub-kadar nu ngadeukeutan ka inti, luyu jeung aturan Klechkovskii.
2. Posisi nunjukkeun anggota sakumaha éléktron disebarkeun di tingkat énergi jeung sublevels:

• Jumlah cocog jumlah atom na muatan na éléktron;
• Jumlah periodik pakait jeung Jumlah tingkat énergi;
• Jumlah group cocog jumlah éléktron valénsi dina atom;
• subgroup nembongkeun distribution maranéhanana.

partikel éleméntér na inti

The angka kuantum dina fisika partikel dasar mangrupakeun ciri internal maranéhna, nu nangtukeun interaksi jeung pola transformasi. Di sagigireun spin s, muatan ieu Q listrik, anu sadayana partikel éleméntér nyaeta nol atawa hiji integer, positif atawa négatif; baryon B (dina partikel a - a enol atawa salah di antiparticle - enol atawa minus hiji); biaya lepton mana Le na LM enol, persatuan, sarta di antiparticle - enol na dikurangan salah; isotop kalawan spin integer atawa jumlahna satengah-integer; strangeness S jeung sajabana. Sakabéh ieu nomer kuantum dilarapkeun ka duanana partikel éleméntér jeung ka inti atom.
Sacara lega diomongkeun, sabab nu disebut kuantitas fisik nu nangtukeun gerak partikel atawa sistem na disimpen. Sanajan kitu, teu perlu anu aranjeunna milik spéktrum diskrit sadaya nilai mungkin.