Басылым: алтыншы
жүктеу/скачать 0,68 Mb.
|
Тезисы лекций (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- Квант сандары.
| Шредингер теңдеуі
Толқындық функция микробөлшектер күйінің негізгі сипаттамасы. Кванттық механикада толқындық функция арқылы осы күйдегі берілген объекті сипаттайтын физикалық шаманының орташа мәнін есептеуге болады. Күйдің уақыт бойынша өзгеруі, яғни микробөлшектер динамикасы, релятивистік емес жағдайда, кванттық теориялардың негізі болып табылатын Шредингердің стационар емес теңдеуімен сипатталады мұндағы i = - жорамал бірлік; ∆ - Лаплас операторы; U - микробөлшектің потенциалдық энергиясы. Бұл теңдеуді қандай да бір классикалық физиканың заңдарынан қорытылып шығарылмайды. Классикалық физикада Ньютонның екінші заңы қандай рөл атқарса, релятивистік емес кванттың механикада Шредингер теңдеуі дәл сондай рөл атқарады. Кванттық механика — микробөлшектердің — молекулалардың, атомдардың қозғалыстары мен әрекеттесулерін зерттейді. Кванттық теория бойынша электрон әрі материалдық бөлшектің, әрі толқынньң қасиеттерін көрсетеді. Оның материалдық бөлшек сияқты белгілі массасы болады, қысым туғызады, сонымен бірге электрондар қозғалғанда толқындық қүбылыстар байқалады (диффракция мен интерференция). Толқындық қасиеттері бар электрон өте шапшаң қозғалып, ол ядро төңірегіндегі кеңістіктің кез келген бөлігінде бола алады. Сондықтан, қазіргі көзқарас бойынша электрон ядро төңірегінде белгілі тығыздығы бар теріс зарядтардың электрон бүлтың түзеді. Электрондық бұлт немесе орбиталь бұл электронның болуы мүмкін аймағының 95%, бұл 2 функциясы. Электрон бұлтының мөлшерін, пішінін және кеңістіктегі орналасу бағытын көрсететін электронның күйін атомдық электрондық орбиталь дейді. Сондықтан бұдан былай орбита, электрон бұлты деген терминдердің орнына орбиталь деген термин қолданылады. Квант сандары. Атом ядродан және саны ядроға тең электрондардан тұрады. Кванттық теорияға сәйкес атомдарға электрондардың күйі 4-квант санымен анықталады. 1) n – бас квант саны 2) l – орбиталь (қосымша) квант саны 3) ml – магнит квант саны 4) mS – спин квант саны n – бас квант саны нені көрсетеді? n – бас квант саны электронның энергия қорын және орбитальдың орташа көлемін (радиусын) көрсетеді. Бас квант саны ең кіші n=1 болғанда орбитальдың энергия қоры да ең кіші мәнге ие болады. r1=0,529 A0әрбір квант санына белгілі бір энергиялық деңгей сәйкес келеді. n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 … энергиялық деңгей – K, H, M, N, O, P, Q … Периодтық жүйеде бас квант саны период номеріне сәйкес келеді. І – периодтағы элементтердің бас квант саны n – 1, ІІ – периодтағы элементтердің бас квант саны n=2 т.с.с. Әрбір энергэтикалық деңгейге орналаса алатын электрондардың max. санын (Nmax)да n – арқылы есептеуге болады. Nmax=2n2 N1max=2 . 12=2 N2max=2 . 22=8 (7-3) N3max=2 .32=18 N4max=2 . 42=32
l – орбиталь квант саны электронның толқындық функциясының түйінді жазықтығы ядро арқылы қанша рет өтетінін көрсетеді. l = 0 болса түйінді жазықтық ядро арқылы өтпейді, яғни ол сфералық. Сфералық орбитальды S орбиталь дейді. Орбиталь квант саны – l – кеңістіктегі орбитальдың пішінін көрсетеді. Ол бас квант санына тәуелді. l = [0,1,2,… (n-1)] (7-5) l = дің мәні 0-ден (n-1) дейін өзгере алады. n=1 l=0 n=2 l=0,1 n=3 l=0,1,2 n=4 l=01,2,3 т.с.с. l – орбитальдың пішінін көрсететіндіктен, оның әрбір мәніне белгілі бір пішін сәйкес келеді.
2. Орбиталь квант саны – l бас квант санына тәуелді, ол электрондық орбитальдарының пішінін анықтайды. Оның мәні (7) формуламен анықталады. l=[0, 1, 2 … (n-1)] l=o – s – орбиталь l=1 – p – орбиталь l=2 – d – орбиталь l=3 – f – орбиталь Бас квант санының мәні қанша болса оған сәйкес деңгейдегі электрон бұлттарының пішіні мен деңгейшелер санында сонша болады. Бас квант саны мен орбитал квант санының орамындағы байланыс оларға сәйкес келетін деңгейлер мен деңгейшелер.
s – орбитал шар пішінді; p – орбиталь гантель пішінді; d – орбиталь төрт күлтелі, f – орбиталь күрделі пішінді. Басквантсаны n=1 болғанда деңгейше саны біреу n=2 болғанда деңгейше саны екеу. Орбиталь екі түрлі, n=3 болғанда деңгейше саны үшеу орбиталь үш түрлі, n=4 орбиталь болғанда деңгейше саны төртеу, төрт түрлі болады.
ml – [-l… o…+ l] (8) аралығында өзгереді. Осыған байланысты магнит квант санының мәні.
тең, бұл сан орбиталдардың кеңістіктк қанша уақыт орналасқанын көрсетеді. Орбиталь квант саны l=0 болғанда, магнит квант саны ml = 1 болады, басқа мәні болу мүмкін емес. Яғни S – орбиталь 1-ақ ол симметриялы болуы керек яғни шар тәрізді. l=1 болғанда ml =-1, 0, +1 яғни р-орбиталь үшеу, ол гантель тәрізді, кеңістікте Х, у, z осінің бойымен бағытталған. l=2 болғанда me=-2, -1, 0, +1, +2 яғни d орбиталь бесеу олар күлте сияқты, l=3 болғанда, me= -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3 яғни f орбиталь жетеу. Орбиталь квант саны мен магнит квант санының арасындағы байланыс және орбитальдар саны.
жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|