ตัวเลขควอนตัมและความหมายทางกายภาพ

หลายสิ่งหลายอย่างในกลศาสตร์ควอนตัเกินความเข้าใจมากดูเหมือนว่ายอดเยี่ยม เช่นเดียวกับตัวเลขควอนตัมธรรมชาติซึ่งเป็นที่ลึกลับในวันนี้ บทความนี้จะอธิบายถึงแนวคิดชนิดและหลักการทั่วไปของการทำงานกับพวกเขา

ลักษณะทั่วไป

จำนวนตัวเลขทั้งหมดหรือครึ่งหนึ่งของจำนวนเต็มในปริมาณทางกายภาพกำหนดค่าเป็นไปได้ทุกที่ไม่ต่อเนื่องพัฒนาการระบบควอนตัม (โมเลกุลอะตอมหลัก) และอนุภาคมูลฐาน ใช้ของพวกเขามีการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการดำรงอยู่ของพลังค์คงที่ ไม่ต่อเนื่องที่เกิดขึ้นในกระบวนการพิภพสะท้อนให้เห็นถึงตัวเลขควอนตัมและความหมายทางกายภาพ พวกเขาเป็นครั้งแรกในการอธิบายถึงรูปแบบของการสเปกตรัมของอะตอม แต่ความหมายทางกายภาพและค่านิยมของแต่ละบุคคลที่ไม่ต่อเนื่องถูกเปิดเผยเฉพาะในกลศาสตร์ควอนตั
ชุดที่กำหนดอย่างละเอียดถี่ถ้วนสถานะของระบบที่เรียกว่าสมบูรณ์ ทุกรัฐมีความรับผิดชอบในค่าที่เป็นไปของชุดนี้รูปแบบระบบที่สมบูรณ์แบบของรัฐ ตัวเลขควอนตัมในทางเคมีที่มีองศาของเสรีภาพในการอิเล็กตรอนกำหนดตำแหน่งสามมิติและองศาภายในของเสรีภาพ - สปิน

การกำหนดค่าของอิเล็กตรอนและอะตอม

ในตำแหน่งอะตอมนิวเคลียสและอิเล็กตรอนซึ่งกำลังกระทำระหว่างธรรมชาติไฟฟ้าสถิต พลังงานจะเพิ่มขึ้นเป็นระยะทางที่ลดลงระหว่างนิวเคลียสและอิเล็กตรอน เป็นที่เชื่อว่า ศักยภาพพลังงาน เท่ากับศูนย์ถ้ามันจะถูกลบออกจากแกนเป็นอนันต์ รัฐนี้จะใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง ดังนั้นมันจะถูกกำหนดพลังงานญาติของอิเล็กตรอน

อิเลคตรอนเปลือกเป็นชุดของ ระดับพลังงาน เป็นหนึ่งของพวกเขาก็จะแสดงในเงินต้นจำนวน n ควอนตัม

ตัวเลขด้านบน

มันหมายถึงระดับพลังงานที่เฉพาะเจาะจงกับชุดของออร์บิทัที่มีค่าใกล้เคียงกันประกอบด้วย หมายเลขธรรมชาติ: n = 1, 2, 3, 4, 5 ... เมื่ออิเล็กตรอนผ่านจากขั้นตอนที่หนึ่งไปยังอีกที่แตกต่างกันไป จำนวนเงินต้นควอนตัม เก็บไว้ในใจว่าไม่ทุกระดับที่เต็มไปด้วยอิเล็กตรอน เมื่อกรอกเปลือกของอะตอมการใช้หลักการของการใช้พลังงานขั้นต่ำ สภาพของเขาในกรณีนี้เรียกว่า unexcited หรือพื้นดินของรัฐ

จำนวนวงโคจร

ในแต่ละระดับที่มีวงโคจร บรรดาผู้ที่มีพลังงานที่คล้ายกันในรูปแบบย่อยชั้น งานนี้จะดำเนินการผ่านทางโคจร (หรือที่เรียกว่า - ด้าน) ของ L จำนวนควอนตัมซึ่งจะมีค่าจำนวนเต็มจากศูนย์ถึง n - 1. เนื่องจากอิเล็กตรอนมีเงินต้นและจำนวนควอนตัมโคจร n และลิตรอาจจะมาจากลิตร = 0 และลงท้ายด้วย L = n - 1

มันแสดงให้เห็นลักษณะของการเคลื่อนไหวและสอดคล้องกันระดับพลังงานย่อย เมื่อ L = 0 และค่าทั้งหมดของ n เมฆอิเล็กตรอนจะมีรูปทรงกลม รัศมีเป็นสัดส่วนโดยตรงกับ n เมื่อเมฆ L = 1 อิเล็กตรอนจะใช้รูปแบบของอินฟินิตี้หรือแปด L สูงกว่าค่าแบบฟอร์มจะกลายเป็นเรื่องยากมากขึ้นและพลังงานอิเล็กตรอน - เติบโต

จำนวนแม่เหล็ก

มล. เป็นประมาณการโคจร (ด้านข้าง) ของโมเมนตัมเชิงมุม ที่ทิศทางสนามแม่เหล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันแสดงให้เห็นอวกาศปฐมนิเทศของ orbitals ซึ่งในจำนวนลิตรเท่ากับ มล. อาจมีค่าที่แตกต่าง 2L + 1 จาก -l ถึง + L
จำนวนควอนตัมแม่เหล็กอื่น ๆ เรียกว่าสปิน - มิลลิวินาทีซึ่งเป็นโมเมนตัมเชิงมุมที่แท้จริงของการเคลื่อนไหว เพื่อทำความเข้าใจนี้หนึ่งสามารถคิดการหมุนของอิเล็กตรอนในขณะที่มันเป็นในแกนของตัวเอง นางสาวอาจจะ -1/2, +1/2 1
โดยทั่วไปสำหรับค่าสัมบูรณ์ใด ๆ ของอิเล็กตรอนสปินฯ = 1/2 และ MS เป็นประมาณการในแกน

Pauli หลักการในอะตอมไม่สามารถอิเล็กตรอนสองมี 4 หมายเลขควอนตัมที่คล้ายกัน อย่างน้อยหนึ่งของพวกเขาจะต้องมีความแตกต่างกัน
กฎการรวบรวมสูตรอะตอม

1. หลักการของการใช้พลังงานขั้นต่ำ ตามเขาครั้งแรกที่กรอกระดับและย่อยระดับที่มีความใกล้ชิดกับแกนตามกฎ Klechkovskii
2. แสดงให้เห็นตำแหน่งของสมาชิกเช่นอิเล็กตรอนกระจายในระดับพลังงานและ sublevels:

• หมายเลขตรงกับจำนวนอะตอมและประจุของอิเล็กตรอน;
• จำนวนระยะสอดคล้องกับจำนวนของระดับพลังงาน;
• จำนวนกลุ่มตรงกับจำนวนของ อิเล็กตรอน ในอะตอม;
• กลุ่มย่อยแสดงการกระจายของพวกเขา

อนุภาคมูลฐานและนิวเคลียส

ตัวเลขควอนตัมในฟิสิกส์ ของอนุภาคมูลฐาน เป็นลักษณะภายในของพวกเขาซึ่งตรวจสอบการโต้ตอบและรูปแบบการแปลง นอกจากปั่น s นี้ค่าใช้จ่ายไฟฟ้า Q ซึ่งอนุภาคมูลฐานทั้งหมดเป็นศูนย์หรือจำนวนเต็มบวกหรือลบ; ยน B (ในอนุภาค - เป็นศูนย์หรือหนึ่งในปฏิปักษ์ - ศูนย์หรือลบหนึ่ง); ค่าใช้จ่าย lepton ที่ Le และ Lm ศูนย์ความสามัคคีและในปฏิปักษ์ - ศูนย์และลบหนึ่ง; ไอโซโทปที่มีจำนวนเต็มสปินหรือหมายเลขครึ่งจำนวนเต็ม; ความไม่ชอบมาพากล S และอื่น ๆ ทั้งหมดของตัวเลขควอนตัมเหล่านี้นำไปใช้กับอนุภาคทั้งระดับประถมศึกษาและนิวเคลียสของอะตอม
พูดกว้างพวกเขาเรียกว่าปริมาณทางกายภาพที่กำหนดการเคลื่อนที่ของอนุภาคหรือระบบและจะถูกเก็บไว้ แต่ก็ไม่จำเป็นที่พวกเขาอยู่ในคลื่นความถี่ที่ไม่ต่อเนื่องของค่าเป็นไปได้ทั้งหมด