Milepæle af videnskabelige opdagelser - Paulis princip

De væsentligste resultater af de seneste fysikere, der arbejder inden for strukturen af stof på niveau med elektron-nukleare synspunkter henvises til begyndelsen af det forrige århundrede. En af disse gennembrud i studiet af den mikroverden er kendt i videnskabens historie kaldet "Pauli-princip." På det tidspunkt blev det klart, at kvante natur fænomener inden atomet, dramatisk skiftende mange begreber om virkeligheden i mikrokosmos. Og hvad er det - det kvante? Denne form for en fysisk størrelse måleenhed i form af sit laveste "del", under hvilken kan ikke være. For eksempel kan radius af den første elektron kredsløb ikke være mindre end 5,29 · 10-11 m Afstande mindre end denne værdi er forkert at sige -. De ville ikke eksistere.

Quantum er velkendte fysiske begreber, som massen kraft, energi, udvider forståelse af karakteren af elektroner og andre partikler, der udgør atomet. Og, selvfølgelig, med forbehold for at tale om de 'byggesten i universet", er blevet skabt værktøjer til at beskrive dem. Siden da er tilstanden af elektron karakteriseret ved fire tal, kaldet quantum. Forskellige kombinationer af disse numre bestemmes kun fuld og unik forekomst af ethvert elektron. Når det blev muligt at beskrive den energi, rum og indre tilstande af elektronen, på dagsordenen fik følgende spørgsmål - og hvordan elektroner, som hvert atom kan være mange, er placeret omkring kernen? Hvordan er de "pakket"? Studiet af dette spørgsmål har ført til formuleringen af loven, nu kendt som Paulis udelukkelse. Hvad er dens essens?

Lidt selv-uddannelse

1. atom i sin enkleste form har hovedkomponenter - kerne og elektroner er anbragt henholdsvis i midten og i kredsløb omkring kernen. Radier baner (betegnet n) tage på værdier af heltal startende med en kvante - mindst mulige "portioner" afstand. For det tilfælde, hvor n = 1, har vi den laveste "lav" kredsløb, hvor elektronen spinder med den laveste energi. Energiniveauet af elektronen er bestemt af kvantetallet n, som også kaldes det primære. Bemærk, at for en given radius af n kan beregne antallet af elektroner i denne bane ved formlen N = 2 (n • n). Dette let beregnes grænse antallet af elektroner på kredsløb med et vilkårligt antal n: den første - to, i den anden - otte i den tredje - atten osv Denne konklusion af fyldet af skallerne i en mængde af elektroner ikke overstiger N, - er et vigtigt punkt, der indeholder Paulis udelukkelse.

2. Elektronisk energi og kan have underlag hvert større niveau. De er betegnet med l, kaldet side (eller orbital) kvantetallet og kan have en værdi fra l 0 til 4. Værdien af l bestemmer den rumlige form af elektronskyen: sfærisk, håndvægt, etc.

3. Bevægelsen af elektron, med andre ord, er strømmen fører til skabelsen af en cirkulær magnetfelt. Men i dette tilfælde, elektronen orbital er det magnetiske moment, som er kendetegnet ved en anden, tredje, kvantetallet ml. Det kaldes magnetisk kvantetal og en projektion af den orbitale momentum af en elektron i magnetfeltet retning. De værdier, der kan tage det antal ml, ligge i området fra -l til + l, med værdien nul, og alle af dem kan være (2l + 1).

4. Endelig er den sidste egenskab ved kvante elektron - spin. Det kun omfatter to karakteristika ms = + 1/2 og ms = -1 / 2. Den fysiske essensen af spin-- en mekanisk øjeblik af fremdriften i den elektron, som ikke har nogen forbindelse med sin bevægelse i rummet.

Meddelelse fra Pauli princippet, og det periodiske system DI Mendeleev

I 1925 blev gjort opdagelsen i fysik af de grundlæggende egenskaber af mikroverdenen i betydning kan sammenlignes kun til Mendelejev tabellen. Det fik navnet på hans "godfather", og er siden blevet kendt som Paulis udelukkelse. Kemi som videnskaben om materialer og deres vekselvirkninger inden for rammerne af det periodiske system kunne ikke forklare mange af mekanismerne i processer, der foregår ved association af atomer, molekyler og uddannelse osv Hovedårsagen var, at den detaljeringsgrad af atomet, hvad angår kemi, begyndte atom koncepter elektron kerne. Disse atomare-molekylære begreber er opstået og etableret sig omkring 150 år siden - i det nittende århundrede. Lidt senere, AM Butlerof udviklet en teori om kemiske forbindelser, og derefter blev opdaget den periodiske lov. Dette tillod os at præsentere fødslen af molekyler fra atomer og give en forståelse af den atomare "økonomi" af anordningen.

At forstå essensen af kvante egenskaber elektron model blev muligt efter at være blevet formuleret af Pauli princip. Med det modtog en forklaring af billedet shell arrangement og rækkefølgen af påfyldning elektroner. Essensen i princip er, at elektronerne kan have enhver kombination af ovennævnte fire quantum funktioner atom men kan ikke være sammensat af to elektroner, identiske i alle kvante egenskaber.

Det vigtigste resultat af opdagelsen af atomare struktur af love, som indeholder princippet Pauli udelukkelse - fysik, dvs. karakter af fænomenet, som består i at fylde skalelektroner. Og dette igen, gav baggrunden for at støtte den periodiske lov. Således "kemisk" indholdet af den generelle struktur af atomer og molekyler love fik sin grundlæggende bekræftelse i fysik ved at bygge interne "arkitektur" af atomet.