Атомын бүтэц. атомын квант механик загвар

дараах нийтлэл атомын бүтэц, хэрхэн энэ нь тэдний оюун ухаанд боловсруулсан онол болон туршилт эрдэмтэд, сэтгэгчид хийж нээсэн тайлбарлана. The квант механик загвар нь олон тоо атомын гэж The хамгийн дэвшилтэт аас хол The хамгийн бүрэн тайлбарладаг түүний зан төлөв, болон The тоосонцор гэж бүрдүүлдэг. Хэрэв болон түүний боломжуудын тухай доор үзнэ үү.

атомын үзэл баримтлал

Химийн хамгийн бага хуваагдашгүй хэсэг нь химийн элементийн Хэрэв нийтлэг шинж чанар нь багц нь атом юм. Энэ нь электрон болон цөм нь эргээд нь эерэг цэнэгтэй протон агуулдаг бөгөөд нейтрон цэнэггүй юм багтана. Энэ нь протон, электрон ижил тооны агуулж байвал, атомын өөрөө цахилгаан саармаг байна. эерэг, сөрөг: Үгүй, тэр төлбөр байна. Дараа нь атом нь ион гэж нэрлэдэг. Тиймээс тэдний ангилал гүйцэтгэсэн: химийн элемент протоны тоогоор тодорхойлогдох, түүний изотоп - нейтроныг. interatomic бондын үндсэн дээр бие биетэйгээ харилцах, атом молекул болдог.

Бага зэрэг түүх

анх удаа атомын эртний Энэтхэг, Грекийн гүн ухаантнууд талаар ярьсан юм. Тэгээд арван долооны болон арван наймдугаар зууны үед химич туршилтаар энэ нь боломжгүй юм зарим бодисууд тэдгээрийн бүрэлдэхүүн элементүүдийг уруу эвдэх гэж батлагдсан санааг баталсан билээ химийн туршилт. Гэсэн хэдий ч эрт хорьдугаар зууны сүүл зургадугаар сарын арван есөнд-аас, физикчид атомаас жижиг хэсгүүд, тиймээс энэ нь атомын хуваагдашгүй биш байсан нь тодорхой болсон нээжээ. 1860 онд химич атом, молекул, атомын энгийн, нийлмэл бодисыг аль аль нь нэг хэсэг байсан элементийн хамгийн бага ширхэгийн байсан үзэл баримтлалыг боловсруулсан байна.

атомын бүтэц загвар

1. материйн бит. Democritus бодисын шинж чанар нь масс, хэлбэр болон атом тодорхойлох бусад үзүүлэлтээр тодорхойлж болно гэж итгэж байна. Жишээ нь, гал хурц атом, учир нь шатаах чадвартай байдаг байна; хатуу улмаар бие биедээ маш их хүчтэй байдаг татан оролцуулах, бүдүүлэг хэсгүүдийг агуулсан; усанд тэд гөлгөр байдаг, тиймээс энэ нь урсах зөвшөөрнө. Democritus дагуу, тэр ч байтугай хүний сүнс атомын бүрдэнэ.
2. Thomson-ийн загвар. Шинжлэх ухааны атом нь эерэг цэнэгтэй биеийн аль дотор электронууд байдаг гэж үздэг. Эдгээр загварууд нь Рутерфорд түүний алдарт туршлага зарцуулсан татгалзсан байна.
3. Эрт гаригийн Nagaoka загвар. хорьдугаар зууны эхэн үед Hantaro Nagaoka гариг Санчир шиг, атомын цөм загварыг санал болгосон. Тэдний хувьд жижиг цөмүүдэд эргэн тойронд, эерэг цэнэгтэй электронууд ээрэх бөгж нь нэгтгэж байна. Эдгээр хувилбарууд нь энэ нь буруу байсан, өмнөх хүмүүсийн адил байна.
4. Бор-Рутерфорд нь гариган загвар нь. хэд хэдэн туршилт дараа Эрнест Рутерфорд гэхэд атомын нэг гаригийн систем шиг байна гэж санал болгосон байна. Энэ нь цөм, эерэг цэнэгтэй болон төвд хадгалагдаж байгаа тойрон эргэлдэж шилжих электронууд. Харин Электродинамик сонгодог Хэрэв, харш, учир нь үүн дотор, электрон, хөдөлж, цахилгаан соронзон долгион ялгаруулдаг тул эрчим хүч алддаг. Борын зарим нэг тодорхой нөхцөл байдалд байгаа бол, аль электронууд эрчим хүч гэрэлтэж байхгүй бол тусгай постулатууд танилцууллаа. Энэ нь сонгодог механик нь атомын бүтцийн загварыг тайлбарлах боломжгүй байсан юм болсон. цаашид бий хүргэсэн Энэ нь квант механикийн бидэнд тайлбарлах боломжийг олгодог хэрхэн энэ үзэгдэл, болон бусад олон.

атомын квант механик загвар

Энэ загвар нь хувьсал нь олон тоо өмнөх нэг юм. атомын квант механик загвар нь нейтрон нь цэнэгтэй байх гэж биш, эерэг атомын цөм дэх протон төлбөр байна. Энэ нь сөрөг цэнэгтэй электроноос хүрээлэгдсэн байна. Гэвч квант механикийн дээр электронууд тодорхой урьдчилан тодорхойлогдсон traektoriyam.Tak онд 1927 онд хөдөлж чадахгүй, V. Heisenberg тодорхойгүй зарчмыг үнэн зөв тодорхойлох бөөмийн болон хурдны буюу эрч нь боломжгүй координат юм гэхэд байгаагаа илэрхийлэв.

химийн шинж чанар нь тэдний электрон бүрхүүлээс тодорхойлно. Дээр үе үе хүснэгт атом цахилгаан дагуу зохион байгуулсан байна бөөм хэргээр (протон хэмжээнээс хамааруулан), нейтрон ийн химийн шинж чанаруудад нөлөөлж байна. атомын квант механик загвар нь үндсэн жин нь цөм дээр унах бөгөөд энэ тохиолдолд электроны эзлэх хувь маш бага байна гэдгийг баталсан. Энэ нь атомын масс нэгж, нүүрстөрөгчийн изотоп С12 нь атом массын 1/12 тэнцүү хэмжсэн байна.

Wave үйл ажиллагаа болон тойрог замын

зарчим V. Geyzentberga дагуу бид орон зай нь тухайн цэг электрон, тодорхой хурд, орших үнэмлэхүй итгэлтэйгээр хэлж чадахгүй. тулд хүн амын шилжилт хөдөлгөөн үйл ажиллагаа PSi ашиглан электрон шинж чанарыг тодорхойлох.

Тухайн үед хэсгүүдийг олох магадлал нь абсолют утга нь тодорхой хугацаагаар тооцдог, квадратаас шууд хамааралтай байна. ГЗХ нь электрон үүлэн хэлбэрээр цөм эргэн тойронд электрон шинж магадлалын нягтын гэж нэрлэдэг квадрат. илүү байх болно харьцуулшгүй, магадлалын атомын тодорхой орон зай дахь электроны илүү өндөр байх болно.

илүү сайн ойлгоход нь та нэг өөр, электрон байр суурь өөр өөр цаг үед бичигдсэн дээр ууссан зургаа илгээж болно. үед хаана илүү их оноо байх бөгөөд үүл хамгийн шигүү, болон электрон олох хамгийн өндөр магадлалтай байх болно.

Жишээ нь тооцоолсон нь квант механик загвар гэдгийг нь устөрөгчийн атом цөм нь 0.053 нм-ийн зайд электрон үүлний хамгийн өндөр нягтрал орно.

сонгодог механикийн тойрог квант электрон үүлэн дотор солигдсон. Электрон хүн амын шилжилт хөдөлгөөн үйл ажиллагаа ГЗХ, тойрог замын нэрлэдэг орон зай дахь электроны үүл хэлбэр, эрчим хүчний өөр ямар шинж чанартай байдаг. нь атомын лавлагаа нь цөм эргэн тойронд орон зай нь цахим олоход хамгийн их магадлалтай юм хэлнэ.

боломжгүй - аль болох?

бүх онолын адил атомын бүтцийн квант механик загвар нь үнэхээр шинжлэх ухааны ертөнцөд хувьсгал хийж, оршин суугчдын дунд байна. Үнэн хэрэгтээ, энэ өдрийг хүртэл энэ нь яг тэр үед нэг ширхэгийн нэг, өөр өөр газар нэгэн зэрэг байж болно гэж төсөөлөхөд хэцүү юм! амьдралын сайн байгуулагдсан арга замыг хамгаалахын тулд бичил үйл явдал тохиолдох нь боломжгүй бөгөөд биет макро биет хүмүүст биш юм гэж үзэж байна. Гэвч энэ нь үнэхээр байдаг вэ? Эсвэл хүмүүс "- дусал дусал нь далай болон далай адил юм" гэж тэр ч байтугай боломжийг хүлээн зөвшөөрөх л айж байна уу?