በኳንተም መካኒኮች ውስጥ አብዛኛው ከመረዳት በላይ ይቀራል፣ አብዛኛው ድንቅ ይመስላል። በኳንተም ቁጥሮች ላይም ተመሳሳይ ነው፣ ባህሪያቸው ዛሬም ምስጢራዊ ነው። ጽሁፉ ከእነሱ ጋር አብሮ የመስራትን ጽንሰ ሃሳብ፣ አይነቶች እና አጠቃላይ መርሆችን ይገልጻል።
አጠቃላይ ባህሪያት
ኢንቲጀር ወይም ግማሽ ኢንቲጀር ኳንተም ቁጥሮች ለአካላዊ መጠኖች የኳንታ (ሞለኪውል፣ አቶም፣ ኒውክሊየስ) እና የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶችን የሚያሳዩ ሁሉንም ሊሆኑ የሚችሉ ልዩ እሴቶችን ይወስናሉ። የእነሱ መተግበሪያ የፕላንክ ቋሚ መኖር ጋር በቅርበት የተያያዘ ነው. በማይክሮኮስም ውስጥ የሚከሰቱ ሂደቶች ግልጽነት የኳንተም ቁጥሮችን እና አካላዊ ትርጉማቸውን ያንፀባርቃል። በመጀመሪያ የተዋወቁት የአቶምን ስፔክትራነት መደበኛነት ለመግለጽ ነው። ነገር ግን የነጠላ መጠኖች አካላዊ ትርጉሙ እና አስተዋይነት የተገለጠው በኳንተም ሜካኒክስ ብቻ ነው።
የዚህን ስርዓት ሁኔታ በፍፁም የሚወስነው ስብስብ ሙሉ ስብስብ ተብሎ ይጠራ ነበር። ከእንደዚህ ዓይነቱ ስብስብ ሊሆኑ ለሚችሉ እሴቶች ኃላፊነት ያላቸው ሁሉም ግዛቶች የተሟላ የክልል ስርዓት ይመሰርታሉ። በኬሚስትሪ ውስጥ ያሉ የኳንተም ቁጥሮች ከኤሌክትሮን የነፃነት ደረጃዎች ጋር በሶስት የቦታ መጋጠሚያዎች እና ውስጣዊ የነፃነት ደረጃ ይገልፃሉ -አሽከርክር።
የኤሌክትሮን ውቅሮች በአተሞች
በአቶም ውስጥ ኒውክሊየስ እና ኤሌክትሮኖች አሉ በመካከላቸውም የኤሌክትሮስታቲክ ተፈጥሮ ሃይሎች ይሠራሉ። በኒውክሊየስ እና በኤሌክትሮን መካከል ያለው ርቀት ሲቀንስ ጉልበቱ ይጨምራል. ከኒውክሊየስ እጅግ በጣም ርቆ ከሆነ እምቅ ኃይል ዜሮ እንደሚሆን ይታመናል. ይህ ሁኔታ እንደ መነሻ ሆኖ ያገለግላል. ስለዚህ የኤሌክትሮን አንጻራዊ ጉልበት ይወሰናል።
የኤሌክትሮን ዛጎል የኃይል ደረጃዎች ስብስብ ነው። የአንዱ መሆን በዋናው ኳንተም ቁጥር n.
ተገልጿል
ዋና ቁጥር
የተወሰነ የሃይል ደረጃን የሚያመለክት ተመሳሳይ እሴት ያላቸውን የምሕዋር ስብስብ ነው፣ የተፈጥሮ ቁጥሮችን ያቀፈ፡ n=1፣ 2፣ 3፣ 4፣ 5… ኤሌክትሮን ከአንድ እርምጃ ወደ ሌላው ሲንቀሳቀስ ዋናው የኳንተም ቁጥር ይለወጣል. ሁሉም ደረጃዎች በኤሌክትሮኖች የተሞሉ እንዳልሆኑ ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል. የአቶምን ዛጎል በሚሞሉበት ጊዜ አነስተኛ ኃይል ያለው መርህ እውን ይሆናል. በዚህ ጉዳይ ላይ ያለው ሁኔታ ያልተደሰተ ወይም መሰረታዊ ይባላል።
የምሕዋር ቁጥሮች
እያንዳንዱ ደረጃ ምህዋር አለው። ተመሳሳይ ጉልበት ያላቸው እነዚያም ንዑሳን ንጣፍ ይፈጥራሉ። እንዲህ ዓይነቱ ምደባ የሚከናወነው የምሕዋር (ወይም ደግሞ ተብሎ እንደሚጠራው ፣ ጎን) ኳንተም ቁጥር l በመጠቀም ነው ፣ ይህም የኢንቲጀር እሴቶችን ከዜሮ ወደ n ይወስዳል - 1. ዋናው እና የምሕዋር ኳንተም ቁጥሮች ያለው ኤሌክትሮን n እና l እኩል ሊሆኑ ይችላሉ፣ ከ l=0 ጀምሮ እና በ l=n - 1 ያበቃል።
ይህ የሚያሳየው የየራሳቸውን እንቅስቃሴ ባህሪ ነው።ጥቃቅን እና የኃይል ደረጃ. ለ l=0 እና ማንኛውም የ n እሴት፣ የኤሌክትሮን ደመና የሉል ቅርጽ ይኖረዋል። የእሱ ራዲየስ ከ n ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ይሆናል. በ l=1, የኤሌክትሮን ደመና ኢንፊኒቲስ ወይም ምስል ስምንት መልክ ይኖረዋል. የኤል እሴት በትልቁ፣ ቅርጹ ይበልጥ የተወሳሰበ ይሆናል፣ እና የኤሌክትሮኖች ሃይል ይጨምራል።
መግነጢሳዊ ቁጥሮች
Ml የምሕዋር (የጎን) አንግል ሞመንተም ወደ አንድ ወይም ሌላ የመግነጢሳዊ መስክ አቅጣጫ ትንበያ ነው። ቁጥሩ l የሆነበትን የእነዚያን ምህዋሮች የቦታ አቀማመጥ ያሳያል። Ml የተለያዩ እሴቶች ሊኖሩት ይችላል 2l + 1፣ ከ -l እስከ +l.
ሌላ መግነጢሳዊ ኳንተም ቁጥር ስፒን - ms ይባላል፣ እሱም የፍጥነት ውስጣዊ ጊዜ ነው። ይህንን ለመረዳት የኤሌክትሮን መዞር በራሱ ዘንግ ላይ እንዳለ መገመት ይቻላል። ወይዘሮ -1/2፣ +1/2፣ 1.
በአጠቃላይ፣ ለማንኛውም ኤሌክትሮን የፍፁም የስፒን s=1/2፣ እና ms ማለት ወደ ዘንግ ላይ ያለው ትንበያ ማለት ነው።
የጳውሎስ መርህ፡ አቶም 4 ተመሳሳይ የኳንተም ቁጥሮች ያላቸውን ሁለት ኤሌክትሮኖችን ሊይዝ አይችልም። ከመካከላቸው ቢያንስ አንዱ በጣም ጥሩ መሆን አለበት።
አተሞችን የመቅረጽ ደንቡ።
- የዝቅተኛው ጉልበት መርህ። በእሱ መሠረት, ወደ ዋናው ቅርበት ያላቸው ደረጃዎች እና ንዑሳን ክፍሎች በመጀመሪያ ይሞላሉ, በ Klechkovsky ደንቦች መሰረት.
- የኤለመንቱ አቀማመጥ ኤሌክትሮኖች እንዴት በሃይል ደረጃ እና በንዑስ ክፍሎች እንደሚከፋፈሉ ያሳያል፡
- ቁጥሩ ከአቶም ክፍያ እና ከኤሌክትሮኖች ብዛት ጋር ይዛመዳል፤
- የጊዜያዊ ቁጥር ከደረጃዎች ብዛት ጋር ይዛመዳልጉልበት፤
- የቡድን ቁጥር በአተም ውስጥ ካሉት የቫሌንስ ኤሌክትሮኖች ብዛት ጋር ተመሳሳይ ነው፡
- ንዑስ ቡድን ስርጭታቸውን ያሳያል።
የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች እና ኒዩክሊየሎች
በአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ፊዚክስ ውስጥ ያሉ የኳንተም ቁጥሮች የለውጦችን መስተጋብር እና ንድፎችን የሚወስኑ ውስጣዊ ባህሪያቸው ናቸው። ከስፒን s በተጨማሪ ይህ የኤሌክትሪክ ክፍያ Q ነው, ይህም ለሁሉም የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶች ከዜሮ ወይም ከኢንቲጀር ጋር እኩል ነው, አሉታዊ ወይም አወንታዊ; የባሪዮን ክፍያ B (በአንድ ቅንጣት - ዜሮ ወይም አንድ ፣ በፀረ-ክፍል - ዜሮ ወይም ሲቀነስ አንድ); የሊፕቶን ክፍያዎች, ሌ እና ኤልም ከዜሮ ጋር እኩል ሲሆኑ, አንድ እና በፀረ-ክፍል ውስጥ - ዜሮ እና አንድ ሲቀነስ; ኢሶቶፒክ ስፒን በኢንቲጀር ወይም ግማሽ-ኢንቲጀር; እንግዳነት ኤስ እና ሌሎች. እነዚህ ሁሉ የኳንተም ቁጥሮች ለአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች እና ለአቶሚክ ኒዩክሊይ ተፈጻሚ ይሆናሉ።
በቃሉ ሰፊ ትርጉም የአንድን ቅንጣት ወይም ስርዓት እንቅስቃሴ የሚወስኑ እና የተጠበቁ አካላዊ መጠኖች ይባላሉ። ነገር ግን፣ ከልዩነት ሊሆኑ ከሚችሉ እሴቶች ስፔክትረም ውስጥ መሆናቸው በጭራሽ አስፈላጊ አይደለም።
