Míže vědeckých objevů - princip Pauli

Nejvýznamnější úspěchy fyziků z minulosti pracujících v terénu struktura hmoty na úroveň elektronické jaderné energie zastoupení, patří k počátku minulého století. Jeden z těchto průlomů ve znalosti mikrosvěta je znám v historii vědy pod jménem "Pauliho princip". Ve chvíli, kdy bylo jasné, že kvantový charakter jevů uvnitř atomu, dramaticky mění mnoho konceptů o realitě mikrokosmu. A co je to kvantum? Tento druh fyzikální veličiny měřicí jednotky ve formě nejnižší „část“, pod kterou není možné. Například, poloměr prvního elektronového dráze nemůže být menší 5,29middot-10-11 m O vzdáleností menší než tato hodnota, je nesprávné říkat, -. Jako v případě, že neexistují.

Quantum jsou známé fyzikální pojmy, které jsou hmotnost, síla, energie, rozšiřuje pochopení povahy elektronů a jiných částic, které tvoří atom. A samozřejmě s výhradou mluvit o ‚stavebních kamenů vesmíru“, které byly vytvořeny nástroje k jejich popisu. Od té doby se stav elektronu vyznačuje čtyřmi čísly, které se nazývají kvantová čísla. Různé kombinace těchto čísel určují jediný úplný a jedinečný vzhled libovolného elektronu. Jakmile bylo možné popsat energie, prostoru a vnitřní stavy elektronu, na pořad jednání dostala na následující otázku - a jak elektrony, které každý atom může být mnoho, jsou umístěny kolem jádra? Jak jsou "zabaleni"? Studie této otázky vedla k formulaci zákona, který je nyní znám jako Pauliho princip. Jaká je jeho podstata?

Trochu sebevzdělávání

1. Atom v nejjednodušší formě má hlavní složky - jádro a elektrony, umístěné ve středu a v oběžné dráze kolem jádra. Poloměry oběžných drah (označené n) berou hodnoty celých čísel, počínaje jedním kvantum - minimální možnou "část" vzdálenosti. Pro případ, kdy n = 1, máme minimálně "nízkou" dráhu, podél níž se elektron s nejnižší energií otáčí. Úroveň energie Elektron je určen kvantovým číslem n, který se také nazývá hlavní číslo. Všimněte si, že pro daný poloměr n je možné vypočítat počet elektronů na této oběžné dráze vzorec N = 2 (n • n). Proto je snadné vypočítat omezující počet elektronů v libovolné oběžné dráze s číslem n: první - dva, druhý - osm, třetí - osmnáct, atd. Tento závěr o plnění skořápek elektrony v množství nepřekračujícím N je důležitým bodem, který obsahuje princip Pauliho.

2. Elektron může mít energii pod úrovní každé hlavní úrovně. Jsou označeny l, zvané straně (nebo orbitální) kvantového čísla a může mít hodnotu od 0 do 4. l Hodnota l určuje prostorový tvar elektronového oblaku: sférické, činka, atd

3. Pohyb elektronu, jinými slovy tok proudů, vede k vytvoření kruhového magnetického pole. Ale v tomto případě elektron má orbitální magnetický moment, který je charakterizován dalším, třetím po sobě, kvantovým číslem ml. Říká se tomu magnetické kvantové číslo a je projevem orbitální hybnosti momentu elektronu ve směru magnetického pole. Hodnoty, které mohou mít řadu ml, leží v rozmezí od -l do + l, s hodnotou nula, a všechny z nich mohou být (2l + 1).

4. Nakonec je poslední kvantová charakteristika elektronu rotace. Obsahuje pouze 2 znaky ms = + 1/2 a ms = -1 / 2. Fyzickou podstatou točení je okamžik mechanického impulsu elektronu, který nemá žádný vztah k pohybu v prostoru.

Vztah mezi principem Pauli a periodickým systémem Mendelejeva

V roce 1925 se ve fyzice objevil základní vlastnost mikrosvěta, srovnatelný pouze s tabulkou DI Mendelejeva. Získal jméno svého "kmotra" a od té doby byl znám jako Pauliův princip. Chemie jako věda o látkách a jejich interakce v rámci periodického systému nemohla vysvětlit mnoho mechanismů procesů, ke kterým dochází při sjednocení atomů, tvorbě molekul atd. Hlavním důvodem bylo, že úroveň detailů atomu, z hlediska chemie, začala na konceptech atomu, elektronu, jádra. Tato atomová molekulární reprezentace vznikla a stala se před 150 lety - před sto lety. O něco později, A.M. Butlerov vyvinul teorii chemických sloučenin a pak byl otevřen pravidelného práva. To nám umožnilo představit si narození molekuly z atomů a pochopilo strukturu atomové "ekonomiky".

Pochopení podstatu kvantových vlastností modelu elektronového bylo možné poté, co byl formulován Pauli principu. S jeho pomocí bylo vysvětleno uspořádání skořápek a pořadí jejich plnění elektrony. Podstatou principu je to, že elektrony mohou mít libovolnou kombinaci výše uvedených čtyř kvantové vlastnosti atomu, ale nemůže se skládá ze dvou elektronů, identické ve všech kvantových vlastností.

Hlavním výsledkem objevu zákonů o struktuře atomu, který obsahuje Pauliův princip, je fyzika, tj. Povaha jevu, který spočívá v naplnění skořápků elektrony. A to zase dalo předpoklady pro zdůvodnění pravidelného zákona. Tak "chemický" obsah zákonů obecné struktury atomu a molekuly získal své základní potvrzení ve fyzice tím, že vytvořil vnitřní "architekturu" atomu.