Mejloŝtonoj de sciencaj malkovroj - la Pauli principo

La plej gravaj atingoj de la pasinteco fizikistoj laboras en la kampo de la strukturo de la materio en la nivelo de elektrono-nuklea vidpunktoj, rilatas al la komenco de la lasta jarcento. Unu el ĉi tiuj malkovroj en la studo de la micromundo estas konata en la historio de la scienco nomata "Pauli principo." Kiam iĝis klare ke la kvantuma naturo de fenomenoj okazantaj ene de la atomo, draste ŝanĝi multajn konceptojn pri la realoj de la mikrokosmo. Kaj kio estas tio - la kvantuma? Tiu speco de fizika kvanto mezuri unuo en la formo de ĝia plej malalta "parto" sub kiu ne povas esti. Ekzemple, la radiuso de la unua elektronika orbito ne povas esti malpli ol 5.29 · 10-11 m Distancoj malpli ol tiu valoro estas malĝusta diri -. Ili ne ekzistas.

Kvantuma bone konas fizikaj konceptoj, kiuj estas la maso, forto, energio, vastigas la kompreno de la naturo de la elektronoj kaj aliaj partikloj kiuj konsistigas la atomo. Kaj, kompreneble, temo por paroli pri la 'konstruelementoj de la Universo ", estis kreita iloj por priskribi ilin. Ekde tiam, la stato de la elektrono estas karakterizita per kvar nombroj, nomita kvantuma. Diversaj kombinaĵoj de ĉi tiuj nombroj estas difinita nur plena kaj unika apero de iu elektrono. Iam ĝi iĝis ebla por priskribi la energio, spaco kaj internaj statoj de la elektrono, en la tagordon ekhavis la sekvan demandon - kaj kiel elektronoj kiuj ĉiu atomo povas esti multaj, estas lokitaj ĉirkaŭ la kerno? Kiel ili "pakitaj"? La studo de ĉi tiu temo gvidis al la formulación de la leĝo, nun konata kiel la forigo de Pauli. Kio estas ĝia esenco?

Iom mem-edukado

1. atomo en ĝia plej simpla formo havas ĉefaj komponantoj - kerna kaj elektronoj estas pretaj respektive en la centro kaj en orbito ĉirkaŭ la nukleo. La radioaparatoj de la orbitoj (skribata n) alpreni valoroj de entjeroj komencante per unu kvantuma - minimuma ebla "partoj" distanco. Por la kazo, kiam n = 1, ni havas la plej malalta "malalta" orbito, en kiu la elektrono turnadas kun la plej malalta energio. La energinivelo de la elektrono estas determinita de la kvantuma nombro n, kiu ankaŭ estas nomita la ĉefa. Notu ke por donita radiuso n povas kalkuli kvanton de elektronoj en ĉi orbito per la formulo N = 2 (n • n). Ĉi facile kalkulita limo nombro de elektronoj sur la orbito kun iu ajn nombro n: la unua - du, en la dua - ok en la tria - dek ok, ktp Tiu konkludo de la kompletigo de la ŝeloj en kvanto de elektronoj ne superante N, - estas esenca punkto kiu enhavas la forigo de Pauli.

2. Elektronika energio kaj povas havi sublayers ĉiu grava nivelo. Ili estas signifita per l, nomata flanko (aŭ orbital) kvantuma nombro kaj povas havi valoron de l 0 al 4. La valoro de l determinas la spaca formo de elektrona nubo; sfera, dumbbell, ktp

3. La movado de la elektrono, alivorte, la aktuala fluo kondukas al la kreado de cirkla magneta kampo. Sed en ĉi tiu kazo, la elektrono la orbital estas la magneta momento, kiu estas karakterizita per la alian, la tria, la kvantuma nombro ml. Ĝi estas nomita magneta kvantuma nombro kaj projekcio de la orbita impeto de elektrono en la magneta kampo direkto. La valoroj kiuj povas preni la nombron de ml, mensogo en la gamo de de-l al + l, kun la nulo valoro, kaj ĉio el ili povas esti (2l + 1).

4. Fine, la lasta karakterizaĵo de kvantuma elektrono - spino. Ĝi konsistas el nur du trajto m = + 1/2 kaj m = -1 / 2. La fizika esenco de spino - mekanika momento de impeto de la elektrono, kiu havas neniun ligon kun ĝia movado en spaco.

Komunikado de la Pauli principo kaj la perioda sistemo DI Mendelejev

En 1925 la malkovro en fiziko de la fundamentaj ecoj de la micromundo estis farita komparebla en graveco nur al la Mendeleev tablo. Ĝi ricevis la nomon de lia "bapto-patro" kaj de tiam estis konata kiel la forigo de Pauli. Kemio kiel la scienco de materialoj kaj liaj interagoj ene de la kadro de la perioda sistemo povis klarigi multajn el la mekanismoj de procezoj, kiuj okazas en asocio de atomoj, molekuloj kaj edukado, ktp La ĉefa kialo estis, ke la nivelo de detalo de la atomo, laŭ kemio, komencis atomon konceptoj elektrono kernon. Tiuj atoma-molekula konceptoj ŝprucis kaj establis sin ĉirkaŭ 150 jaroj - en la deknaŭa jarcento. Iom poste, Estanto Butlerof disvolvis teorion de kemiaj komponaĵoj, kaj poste estis malkovrita la perioda leĝo. Tiu permesis al ni prezenti la naskiĝo de molekuloj el atomoj kaj doni komprenon de la atoma "ekonomio" de la aparato.

Komprenante la esenco de la kvantuma karakterizaĵoj de elektrona modelo iĝis ebla post esti formulitaj de la Pauli principo. Kun ĝi ricevis klarigon de la bildo ŝelo aranĝo kaj la ordo de plenigante elektronoj. La esenco de la principo estas, ke la elektronoj povas havi ajnan kombinon de la supre kvar kvantuma trajtoj atomon sed ne povas esti kunmetita de du elektronoj, identa en ĉiuj kvantuma karakterizaĵojn.

La ĉefa rezulto de la eltrovo de atoma strukturo de leĝoj, kiuj enhavas la forigo de Pauli - fiziko, tio estas, naturo de la fenomeno, kiu konsistas en plenigi la ŝelo elektronoj. Kaj tio, siavice, ĝi donis al la fono por subteni la perioda leĝo. Tiel, la "kemia" la enhavo de la ĝenerala strukturo de atomoj kaj molekuloj leĝoj ricevis lian fundamentan aserton en fiziko konstruante interna "arkitekturo" de la atomo.