А. Ф. Новиков строение вещества
жүктеу/скачать 2,4 Mb. Pdf көрінісі
|
1022 3
| 18
Рис.8. 1.8. Квантовые числа В частности, в решении уравнения Шредингера для радиальной составляющей R(r) появляются два числа n и l , имеющие целочисленные значения. Математическая связь между ними требует выполнения условия: ( n – l – 1) ≥ 0, то есть l ≤ n – 1 . 1s Рис.9 19 Число n названо главным квантовым числом, оно может принимать значения 1, 2, 3, 4 и так далее. Число l – это орбитальное квантовое число, значения его: 0, 1, 2, 3 и так далее. Первая угловая составляющая волновой функции Θ(θ) включает в себя орбитальное квантовое число l и еще одно – m l , названное магнитным. Связь между ними дается неравенством: │ m l │ ≤ l. Например, при l = 1 квантовое число m l может принимать три значения: –1, 0, +1 . Угловая составляющая волновой функции Φ(φ) включает в себя только магнитное квантовое число m l . Таким образом, набор из трех квантовых чисел однозначно определяет вид волновой функции и, следовательно, состояние электрона в атоме. Для устойчивого состояния электрона (состояния с минимальной энергией) в атоме водорода n = 1, а все остальные числа равны нулю, в этом случае: __ __ __ Ψ = R ( r ) · Θ(θ) · Φ(φ) = [2 e –r ]·[1/√ 2 ]·[1/√2π] = e – r / √ π . Главное квантовое число n определяет энергию электрона ( Е = R·Z 2 /n 2 ) , а также задает размер электронного облака r орб . Орбитальное квантовое число l определяет пространственную конфигурацию электронной орбитали и задает число узловых поверхностей, проходящих через центр атома (на узловой поверхности вероятность обнаружить электрон равна 0). Орбитальное квантовое число может принимать значения l = 0, 1, 2, 3... Значение l = 0 соответствует сферическим орбиталям 1 s, 2 s, 3 s, 4 s ... Значение l = 1 соответствует гантелеобразным орбиталям 2 p, 3 p, 4 p ... (c м. рис.10). Рис.10 |