Números cuánticos eo seu significado físico

Moitas cousas na mecánica cuántica está alén da comprensión, moi parece fantástico. O mesmo se aplica aos números cuánticos, cuxa natureza é misteriosa hoxe. O artigo describe o concepto, tipo e os principios xerais de traballo con eles.

características xerais

números enteiros cuánticos ou semi-enteiros nas cantidades físicas determinado todos os posibles valores discretos que caracterizan o sistema cuántico (molula, omo, de núcleo) e as partículas elementais. O seu uso está intimamente ligada á existencia constante de Planck. Discreta, ocorrendo en procesos microcosmos reflicten as cifras cuánticos eo seu significado físico. Eles foron introducidos por primeira vez para describir os patróns de espectros atómicos. Pero o significado físico e valores individuais discretos foron facilitados só na mecánica cuántica.
Conxunto que define extensa o estado do sistema chámase completa. Todos os estados son responsables das posibles valores deste conxunto forman un sistema integral de estados. Os números cuánticos na química cos graos de liberdade dun electrón determinar a súa posición tridimensional e os graos de liberdade internos - rotación.

Configuración de electróns e átomos

En átomo de núcleo e os electróns ordenada, o que obriga acto entre natureza electrostática. A enerxía pode aumentar a medida que diminúe a distancia entre o núcleo eo electrón. Crese que a enerxía potencial é igual a cero se é eliminado do núcleo é infinito. Este estado é usado como referencia. Así, é determinada a enerxía relativa de electróns.

escudo do electrón é o conxunto de niveis de enerxía. Pertencente a unha delas que se expresa no número cuántico principal n.

número superior

El refírese a un nivel específico de enerxía con un conxunto de orbitais que posúen valores semellantes constituídos por números naturais: n = 1, 2, 3, 4, 5 ... Cando un electrón pasa dunha fase a outra varía o número cuántico principal. Teña presente que non todos os niveis son Explique electróns. Ao cubrir o shell dun átomo, que aplica o principio de enerxía mínima. A súa condición, neste caso, é chamado de estado non excitado ou chan.

número orbital

En cada nivel hai orbitais. Aqueles que teñen unha enerxía semellante forman a sub-capa. Esta tarefa é realizada a través orbital (ou como se chama - lado) do número cuántico l, o que toma os valores enteiros entre cero e n - 1. Unha vez que o electróns posuíndo un principal e número cuántico orbital n, e L, poden ser a partir de l = 0 e terminando con l = n - 1.

Amosa o carácter do movemento eo nivel de enerxía sub correspondente. Cando L = 0 e todos os valores de n, a nube de electróns terá unha forma esférica. O seu raio é directamente proporcional ao n. Cando nube l = un electrón pode asumir a forma de infinito ou oito. L Canto maior sexa o valor, a forma a ser máis difícil, ea enerxía do electrón - crecer.

número magnética

Ml é unha proxección de orbital (lateral) do momento angular nunha dirección do campo magnético específico. Ela mostra a orientación espacial das orbitais no que o número l iguais. Ml poden ter valores diferentes 2L +1 desde l + l.
Outro número cuántico magnético chámase spin - MS, que é o momento angular intrínseco do movemento. Para entender iso, pódese imaxinar a rotación do electrón por así dicir, sobre o seu propio eixe. Ms pode -1/2, +1/2, 1.
Dun modo xeral, a calquera valor absoluto de spin electrico s = 1/2, e MS é a súa proxección sobre o eixe.

principio Pauli nun átomo non pode ser dous electróns con 4 números cuánticos semellantes. Polo menos un deles debe ser diferente.
A compilación de normas fórmulas átomos.

1. O principio de enerxía mínima. Segundo el, en primeiro lugar cubrir niveis e sub-niveis que están máis próximos ao núcleo, de acordo coas regras Klechkovskii.
2. A posición indica membro de electróns distribuídos aos niveis de enerxía e sub-niveis:

• número corresponde ao número do átomo ea súa carga de electróns;
• periódica número corresponde ao número de niveis de enerxía;
• número grupo coincide co número de electróns de valencia do átomo;
• subgrupo mostra a súa distribución.

As partículas elementais e núcleos

Os números cuánticos na física das partículas elementais son as súas características internas, as cales determinan as interaccións e normas transformacións. Ademais rotación s, esta carga eléctrica Q, que todas as partículas elementais é cero ou un número enteiro, positivo ou negativo; bárion B (nunha partícula - un cero ou un un en antiparticle - cero ou menos un); encargos lepton onde Le e LM cero, a unidade, e en antipartícula - cero e menos un; isótopo con número enteiro de rotación ou un número enteiro de media; estrañeza S e outros. Todos estes números cuánticos aplicables tanto a partículas elementais e núcleos atómicos.
Dun modo xeral, son chamados de cantidades físicas que determinan o movemento da partícula ou sistema e son almacenados. Con todo, non é necesario que pertencen ao espectro discreto de todos os valores posibles.