លេខ quantumនិង រចនាសម្ព័ន្ធល្អ។វិសាលគម
លេខ quantum សំខាន់ទំតំណាងឱ្យចំនួននៃកម្រិតថាមពលនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយ។ តម្លៃនៃលេខ quantum សំខាន់ ទំ= 1 ត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពដីរបស់អេឡិចត្រុងដែលមានថាមពលទាបបំផុត។ លេខ quantum សំខាន់ ទំពិពណ៌នាអំពីគន្លងរាងជារង្វង់ (Bohr) ប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើនៅ...(មូលដ្ឋានគ្រឹះរូបវិទ្យាទ្រឹស្តីនៃអុបទិក និងកាំរស្មីអ៊ិច spectroscopy)
បទពិសោធន៍របស់ Barnett ។ បទពិសោធន៍របស់ Einstein និង de Haas ។ បទពិសោធន៍របស់ Stern និង Gerlach ។ បង្វិល។ លេខ Quantum នៃគន្លង និងសន្ទុះវិល
វាត្រូវបានគេដឹងថា ម៉ាញ៉េទិចនៃសារធាតុនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកគឺដោយសារតែការតំរង់ទិសនិយម ឬអាំងឌុចស្យុងនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅនៃចរន្តម៉ូលេគុលមីក្រូទស្សន៍ដែលកើតឡើងពីចលនានៃអេឡិចត្រុងតាមគន្លងមីក្រូទស្សន៍បិទជិតក្នុងម៉ូលេគុលនីមួយៗ (អាតូម)។ សម្រាប់គុណភាព...(រូបវិទ្យា។ អុបទិក។ រូបវិទ្យា Quantum ។ រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃរូបធាតុ)
គំរូមេកានិច Quantum នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន (លទ្ធផលនៃការដោះស្រាយសមីការ Schrödinger) ។ លេខ Quantum នៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែន
មេកានិច Quantum ដោយមិនពាក់ព័ន្ធនឹង postulates របស់ Bohr ធ្វើឱ្យវាអាចទទួលបានដំណោះស្រាយចំពោះបញ្ហានៃកម្រិតថាមពលទាំងសម្រាប់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន និងប្រព័ន្ធដូចអ៊ីដ្រូសែន និងសម្រាប់ច្រើនទៀត។ អាតូមស្មុគស្មាញ. យើងនឹងពិចារណាអាតូមដូចអ៊ីដ្រូសែនដែលមានអេឡិចត្រុងខាងក្រៅតែមួយ។ វាលអគ្គីសនីបង្កើតដោយ...(រូបវិទ្យា។ អុបទិក។ រូបវិទ្យា Quantum ។ រចនាសម្ព័ន្ធ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃរូបធាតុ)
លក្ខណៈទូទៅនៃលេខ quantum
លេខ quantum សំខាន់
នកំណត់លក្ខណៈថាមពលនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម និងទំហំ គន្លងអេឡិចត្រុង. វាក៏ត្រូវគ្នាទៅនឹងចំនួននៃស្រទាប់អេឡិចត្រុងដែលអេឡិចត្រុងស្ថិតនៅ។ សំណុំនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមដែលមានតម្លៃដូចគ្នានៃលេខ quantum សំខាន់នបានហៅ ស្រទាប់អេឡិចត្រុង ( កម្រិតថាមពល). ន- យកតម្លៃ 1, 2, 3, …, ¥ . កម្រិតថាមពលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញជាអក្សរធំឡាតាំង៖ភាពខុសគ្នានៃថាមពលនៃអេឡិចត្រុងដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់អនុកម្រិតផ្សេងគ្នានៃកម្រិតថាមពលដែលបានផ្តល់ឱ្យឆ្លុះបញ្ចាំង ផ្នែក (គន្លង) លេខកង់ទិច លីត្រ. អេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយ។ តម្លៃដូចគ្នា។ ននិង លីត្របង្កើត កម្រិតរងថាមពល(សំបកអេឡិចត្រុង). ចំនួនអតិបរមានៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែលន លីត្រ :
ន លីត្រ = 2(2លីត្រ + 1). (5.1)
លេខ quantum ចំហៀងយកតម្លៃចំនួនគត់ 0, 1, … ( ន- មួយ) ។ ជាធម្មតា លីត្រមិនមែនបង្ហាញដោយលេខទេ ប៉ុន្តែដោយអក្សរ៖
គន្លង
- ចន្លោះជុំវិញស្នូល ដែលក្នុងនោះអេឡិចត្រុងទំនងជាត្រូវបានរកឃើញ។ចំហៀង (គន្លង) លេខកង់ទិច លីត្រលក្ខណៈផ្សេងៗគ្នា ស្ថានភាពថាមពលអេឡិចត្រុងនៅលើ កម្រិតដែលបានផ្តល់ឱ្យ, រូបរាងនៃគន្លង, សន្ទុះជ្រុងគន្លងនៃអេឡិចត្រុង។
ដូច្នេះ អេឡិចត្រុងដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាគល្អិត និងរលក ផ្លាស់ទីជុំវិញស្នូល បង្កើតជាពពកអេឡិចត្រុង ដែលរូបរាងរបស់វាអាស្រ័យទៅលើតម្លៃ។ លីត្រ. អញ្ចឹងបើ លីត្រ= 0, (s-orbital) បន្ទាប់មកពពកអេឡិចត្រុងមាន ស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរ. នៅលីត្រ= 1 (p-orbital) ពពកអេឡិចត្រុងមានរាងដូច dumbbell ។ d គន្លងមាន រាងផ្សេងគ្នា: dz 2 - dumbbell ដែលមានទីតាំងនៅតាមអ័ក្ស Z ជាមួយនឹងទ្រនិចក្នុងយន្តហោះ X - Y, d x 2 - y 2 - dumbbells ពីរដែលមានទីតាំងនៅតាមអ័ក្ស X និង Y; dxy, dxz, dyz, - dumbbells ពីរនៅ 45 o ទៅអ័ក្សដែលត្រូវគ្នា (រូបភាព 5.1) ។អង្ករ។ ៥.១. ទម្រង់ E-cloud សម្រាប់ រដ្ឋផ្សេងៗគ្នាអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូម
លេខកង់ទិចម៉ាញេទិក
m l កំណត់លក្ខណៈនៃការតំរង់ទិសនៃគន្លងក្នុងលំហ ហើយក៏កំណត់តម្លៃនៃការព្យាករនៃសន្ទុះនៃគន្លងគន្លងនៅលើអ័ក្ស Z ផងដែរ។m l យកតម្លៃពី +លីត្រពីមុន - លីត្ររួមទាំង 0 ។ ចំនួនសរុបតម្លៃm l គឺស្មើនឹងចំនួនគន្លងនៅក្នុងសែលអេឡិចត្រុងដែលបានផ្តល់ឱ្យ។លេខកង់ទិចវិលម៉ាញេទិក m s កំណត់លក្ខណៈនៃការព្យាករនៃសន្ទុះមុំត្រឹមត្រូវនៃអេឡិចត្រុងនៅលើអ័ក្ស Z និងយកតម្លៃ +1/2 និង -1/2 ជាឯកតា។ h/2p(ម៉ោង គឺថេរ Planck) ។
គោលការណ៍ (ការហាមឃាត់) របស់ប៉ូលី
អាតូមមិនអាចមានអេឡិចត្រុងពីរដែលមានលេខ quantum ដូចគ្នាទាំងបួន។
គោលការណ៍ Pauli កំណត់ចំនួនអតិបរមានៃអេឡិចត្រុង N ន , នៅលើស្រទាប់អេឡិចត្រូនិចដែលមានលេខន:ន ន = 2ន 2 . (5.2)
នៅលើស្រទាប់អេឡិចត្រុងទីមួយអាចមានអេឡិចត្រុងមិនលើសពីពីរនៅលើទីពីរ - 8 នៅលើទីបី - 18 ។ល។
ក្បួនរបស់ ហ៊ុន
កម្រិតថាមពលត្រូវបានបំពេញតាមរបៀបដែលការបង្វិលសរុបគឺអតិបរមា។
ឧទាហរណ៍ p-electron ចំនួនបីនៅក្នុងគន្លងនៃ p-shell ត្រូវបានរៀបចំដូចខាងក្រោម:ដូច្នេះ អេឡិចត្រុងនីមួយៗកាន់កាប់មួយ p-orbital ។
ឧទាហរណ៍នៃការដោះស្រាយបញ្ហា
. កំណត់លក្ខណៈដោយលេខ quantum អេឡិចត្រុងនៃអាតូមកាបូននៅក្នុងស្ថានភាពដែលមិនរំភើប។ បង្ហាញចម្លើយរបស់អ្នកជាទម្រង់តារាង។ការសម្រេចចិត្ត។ រូបមន្តអេឡិចត្រូនិចអាតូមកាបូន៖ 1s 2 2s 2 2p 2 . មានអាតូមកាបូនពីរនៅក្នុងស្រទាប់ទីមួយស - អេឡិចត្រុងជាមួយនឹងការបង្វិលប្រឆាំងប៉ារ៉ាឡែល, សម្រាប់នោះ។ន= 1. សម្រាប់ពីរ s - អេឡិចត្រុងនៃស្រទាប់ទីពីរន= 2. ការបង្វិលនៃ p-electron ទាំងពីរនៃស្រទាប់ទីពីរគឺស្របគ្នា; សម្រាប់ពួកគេ។m s = +1/2.
|
លេខអេឡិចត្រុង |
||||
ការសម្រេចចិត្ត។ រូបមន្តអេឡិចត្រូនិចនៃអាតូមអុកស៊ីសែនគឺ៖ 1s 2 2s 2 2p 4 . អាតូមនេះមានអេឡិចត្រុង 6 នៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រៅរបស់វា។ s 2 2p ៤ . តម្លៃនៃលេខ quantum របស់ពួកគេត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង។
|
លេខអេឡិចត្រុង |
||||
ការសម្រេចចិត្ត។ យោងទៅតាមក្បួនរបស់ Hund អេឡិចត្រុងនៅក្នុងកោសិកា quantum ត្រូវបានរៀបចំដូចខាងក្រោម:
តម្លៃនៃលេខ quantum មេ ចំហៀង និង spin សម្រាប់អេឡិចត្រុងគឺដូចគ្នា និងស្មើគ្នា ន=4, លីត្រ=2, m s =+1/2 ។ អេឡិចត្រុងដែលត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមានភាពខុសគ្នានៅក្នុងតម្លៃនៃលេខ quantumm l .
|
លេខអេឡិចត្រុង |
||||
ការសម្រេចចិត្ត។ ចំនួនអតិបរិមានៃអេឡិចត្រុងដែលមានតម្លៃដែលបានផ្តល់ឱ្យនៃលេខ quantum សំខាន់ត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្ត (5.2) ។ ដូច្នេះវាអាចមានអេឡិចត្រុងមិនលើសពី 32 នៅក្នុងកម្រិតថាមពលទីបី។
គណនាចំនួនអតិបរមានៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែលអេឡិចត្រុងជាមួយ លីត្រ = 3.ចំនួនអតិបរមានៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែលត្រូវបានកំណត់ដោយកន្សោម (5.1) ។ ដូច្នេះចំនួនអតិបរមានៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងសែលអេឡិចត្រុងជាមួយ លីត្រ= 3 ស្មើ 14 ។
ភារកិច្ចសម្រាប់ដំណោះស្រាយឯករាជ្យ
5.1.កំណត់លក្ខណៈដោយលេខ quantum អេឡិចត្រុងនៃអាតូម boron នៅក្នុងស្ថានភាពដី។ បង្ហាញចម្លើយរបស់អ្នកក្នុងទម្រង់តារាង៖
|
លេខអេឡិចត្រុង |
||||
|
5.2កំណត់លក្ខណៈដោយលេខ quantumឃ គឺជាអេឡិចត្រុងនៃអាតូមដែកនៅក្នុងស្ថានភាពដី។ បង្ហាញចម្លើយរបស់អ្នកក្នុងទម្រង់តារាង៖
ទីតាំងនៃអេឡិចត្រុង 3d នៃអាតូមដែកក្នុងគន្លង៖
តម្លៃនៃលេខ quantum នៃអេឡិចត្រុងទាំងនេះគឺ៖
|
លេខអេឡិចត្រុង |
||||
ប្រាំមួយ 3d -អេឡិចត្រុងនៃអាតូមដែកមួយត្រូវបានរៀបចំជាគន្លងដូចខាងក្រោម លេខ quantum នៃអេឡិចត្រុងទាំងនេះត្រូវបានផ្តល់ឱ្យក្នុងតារាង
|
5.3.តើអ្វីជាតម្លៃដែលអាចកើតមាននៃលេខម៉ាញេទិក quantum mលីត្រ ប្រសិនបើចំនួនគន្លងគន្លងលីត្រ = 3?
m l= +3; +2; +1; 0, - 1, - 2, - 3. |
5.4.កំណត់លក្ខណៈដោយលេខ quantum អេឡិចត្រុងនៅក្នុងស្រទាប់អេឡិចត្រុងទីពីរ៖
បង្ហាញចម្លើយរបស់អ្នកក្នុងទម្រង់តារាង៖
|
លេខអេឡិចត្រុង |
||||
ចម្លើយ។ ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិច២ស ២ ២ភ ៥ . លេខ quantum សំខាន់សម្រាប់អ្នករាល់គ្នា
|
គំរូអាតូមរបស់ Bohr គឺជាការប៉ុនប៉ងមួយដើម្បីផ្សះផ្សាគំនិតនៃរូបវិទ្យាបុរាណជាមួយនឹងច្បាប់ដែលកំពុងលេចឡើងនៃពិភពកង់ទិច។
E. Rutherford, 1936:
តើអេឡិចត្រុងត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងដូចម្តេចនៅផ្នែកខាងក្រៅនៃអាតូម? ខ្ញុំចាត់ទុកទ្រឹស្ដី Quantum ដើមរបស់ Bohr នៃវិសាលគមជាបដិវត្តន៍ច្រើនបំផុតដែលមិនធ្លាប់មាននៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ។ ហើយខ្ញុំមិនដឹងអំពីទ្រឹស្ដីផ្សេងទៀតដែលមានជោគជ័យជាងនេះទេ។ ពេលនោះគាត់នៅ Manchester ហើយជឿជាក់យ៉ាងមុតមាំ រចនាសម្ព័ន្ធនុយក្លេអ៊ែរនៃអាតូម ដែលមានភាពច្បាស់លាស់ក្នុងការពិសោធន៍ខ្ចាត់ខ្ចាយ បានព្យាយាមយល់ពីរបៀបរៀបចំអេឡិចត្រុង ដើម្បីទទួលបានវិសាលភាពនៃអាតូមដែលគេស្គាល់។ មូលដ្ឋាននៃភាពជោគជ័យរបស់គាត់គឺនៅក្នុងការណែនាំនៃគំនិតថ្មីទាំងស្រុងទៅក្នុងទ្រឹស្តី។ គាត់បានណែនាំទៅក្នុងគំនិតរបស់យើងនូវគំនិតនៃសកម្មភាព quantum ក៏ដូចជាគំនិតដែលខុសពីមនុស្ស។ រូបវិទ្យាបុរាណដែលអេឡិចត្រុងអាចធ្វើគន្លងជុំវិញស្នូលដោយមិនបញ្ចេញវិទ្យុសកម្ម។ នៅពេលដាក់ទ្រឹស្តីនៃរចនាសម្ព័ន្ធនុយក្លេអ៊ែររបស់អាតូម ខ្ញុំដឹងច្បាស់ថា យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីបុរាណ អេឡិចត្រុងគួរតែធ្លាក់លើស្នូល ហើយ Bohr បានប្រកាសថាសម្រាប់ហេតុផលដែលមិនស្គាល់មួយចំនួនវាមិនកើតឡើង ហើយផ្អែកលើមូលដ្ឋាននៃ ការសន្មត់នេះ ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថា គាត់អាចពន្យល់ពីប្រភពដើមនៃវិសាលគមនេះ។ ដោយប្រើការសន្មត់ដ៏សមហេតុផល គាត់បានដោះស្រាយបញ្ហានៃការរៀបចំអេឡិចត្រុងមួយជំហានម្តងៗនៅក្នុងអាតូមទាំងអស់នៃតារាងតាមកាលកំណត់។ មានការលំបាកជាច្រើននៅទីនេះ ចាប់តាំងពីការចែកចាយត្រូវតែផ្គូផ្គងអុបទិក និង កាំរស្មីអ៊ិចធាតុនានា ប៉ុន្តែនៅទីបញ្ចប់ Bohr អាចស្នើឱ្យមានការរៀបចំនៃអេឡិចត្រុងដែលមានន័យ ច្បាប់តាមកាលកំណត់.
ជាលទ្ធផលនៃការកែលម្អបន្ថែមទៀត ណែនាំជាចម្បងដោយ Bohr ខ្លួនឯង និងការកែប្រែដែលធ្វើឡើងដោយ Heisenberg, Schrödinger និង Dirac ទាំងមូល។ ទ្រឹស្តីគណិតវិទ្យាហើយគំនិតនៃមេកានិចរលកត្រូវបានណែនាំ។ ក្រៅពីការកែលម្អបន្ថែមទាំងនេះ ខ្ញុំចាត់ទុកការសរសេររបស់ Bohr ជា ជ័យជំនះដ៏អស្ចារ្យបំផុត។គំនិតរបស់មនុស្ស។
ដើម្បីយល់ពីសារៈសំខាន់នៃការងាររបស់គាត់ មនុស្សម្នាក់គួរតែពិចារណាយ៉ាងហោចណាស់ភាពស្មុគស្មាញដ៏អស្ចារ្យនៃវិសាលគមនៃធាតុ ហើយស្រមៃថាក្នុងរយៈពេល 10 ឆ្នាំ លក្ខណៈសំខាន់ៗនៃវិសាលគមទាំងនេះត្រូវបានយល់ និងពន្យល់ ដូច្នេះហើយឥឡូវនេះទ្រឹស្តី វិសាលគមអុបទិកដូច្នេះហើយដែលមនុស្សជាច្រើនចាត់ទុកថាវាជាបញ្ហាដែលបានដោះស្រាយ ស្រដៀងនឹងរបៀបដែលវាមានកាលពីប៉ុន្មានឆ្នាំមុនដោយសំឡេង។
នៅពាក់កណ្តាលទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1920 វាច្បាស់ណាស់ថាទ្រឹស្តីពាក់កណ្តាលបុរាណរបស់ N. Bohr នៃអាតូមមិនអាចផ្តល់ការពិពណ៌នាគ្រប់គ្រាន់អំពីលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់អាតូមបានទេ។ នៅឆ្នាំ 1925-1926 នៅក្នុងស្នាដៃរបស់ W. Heisenberg និង E. Schrödinger វិធីសាស្រ្តទូទៅមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការពិពណ៌នាអំពីបាតុភូតកង់ទិច - ទ្រឹស្តីកង់ទិច។
រូបវិទ្យា quantum |
|---|
(x,y,z,p x,p y,p z)
=∂H/∂p, = -∂H/∂t,
x, y, z, p x, p y, p z
ΔхΔp x ~
∆y∆p y ~
∆z∆p z ~
កំណត់និយម
|(x,y,z)| ២
ស្ថានភាពនៃភាគល្អិតបុរាណនៅពេលណាមួយត្រូវបានពិពណ៌នាដោយការកំណត់កូអរដោណេ និងសន្ទុះរបស់វា (x,y,z,p x,p y,p z ,t)។ ដឹងពីតម្លៃទាំងនេះនៅពេលនោះ។ t,វាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីកំណត់ការវិវត្តនៃប្រព័ន្ធក្រោមសកម្មភាពនៃកម្លាំងដែលគេស្គាល់នៅគ្រប់ពេលបន្តបន្ទាប់ទៀត។ កូអរដោណេ និងសន្ទុះនៃភាគល្អិត គឺជាបរិមាណដែលអាចត្រូវបានវាស់ដោយផ្ទាល់ដោយពិសោធន៍។ នៅក្នុងរូបវិទ្យា quantum ស្ថានភាពនៃប្រព័ន្ធមួយត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុខងាររលក ψ(x, y, z, t) ។
ដោយសារតែ សម្រាប់ភាគល្អិត quantum វាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការកំណត់តម្លៃនៃកូអរដោណេ និងសន្ទុះរបស់វាក្នុងពេលដំណាលគ្នានោះ វាគ្មានន័យទេក្នុងការនិយាយអំពីចលនានៃភាគល្អិតតាមគន្លងជាក់លាក់មួយ អ្នកអាចកំណត់បានតែប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកភាគល្អិតប៉ុណ្ណោះ។ នៅចំណុចដែលបានផ្តល់ឱ្យ ពេលនេះពេលវេលា ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយការេនៃម៉ូឌុល មុខងាររលក W ~ |ψ(x,y,z)| ២.
ការវិវត្តនៃប្រព័ន្ធ Quantum នៅក្នុងករណី nonrelativistic ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយមុខងាររលកដែលបំពេញសមីការ Schrödinger
តើប្រតិបត្តិករ Hamilton នៅឯណា (ប្រតិបត្តិករថាមពលសរុបនៃប្រព័ន្ធ) ។
ក្នុងករណី nonrelativistic − 2 / 2m + (r) ដែល t
– ម៉ាស់ភាគល្អិតគឺជាប្រតិបត្តិករសន្ទុះ (x,y,z) គឺជាប្រតិបត្តិករថាមពលសក្តានុពលនៃភាគល្អិត។ កំណត់ច្បាប់នៃចលនាភាគល្អិត មេកានិចកង់ទិចវាមានន័យថាដើម្បីកំណត់តម្លៃនៃមុខងាររលកនៅរាល់ពេលនៃពេលវេលានៅចំណុចនីមួយៗក្នុងលំហ។ អេ ស្ថិរភាពរបស់រដ្ឋអនុគមន៍រលក ψ(x, y, z) គឺជាដំណោះស្រាយចំពោះសមីការ Schrödinger ស្ថានី ψ = Eψ ។ ដូចរាល់ ប្រព័ន្ធតភ្ជាប់ក្នុង រូបវិទ្យា quantum, ស្នូលមានវិសាលគមដាច់ពីគ្នា។ eigenvaluesថាមពល។
រដ្ឋពី ថាមពលច្រើនបំផុតចំណងនៃស្នូល ពោលគឺមានថាមពលសរុបទាបបំផុត E ត្រូវបានគេហៅថាមេ។ រដ្ឋដែលមានថាមពលសរុបខ្ពស់ជាង គឺជារដ្ឋដែលរំភើប។ ស្ថានភាពថាមពលទាបបំផុតត្រូវបានផ្តល់សន្ទស្សន៍សូន្យ និងថាមពល E 0
=
0.
អ៊ី០ → Mc 2 = (Zm p + Nm n)c 2 − W 0 ;
W 0 គឺជាថាមពលភ្ជាប់នៃស្នូលនៅក្នុងស្ថានភាពដី។
ថាមពល E i (i = 1, 2, ... ) នៃរដ្ឋរំភើបត្រូវបានវាស់ពីស្ថានភាពដី។
គ្រោងការណ៍នៃកម្រិតទាបនៃស្នូល 24 Mg ។
កម្រិតទាបនៃខឺណែលគឺដាច់ដោយឡែក។ នៅពេលដែលថាមពលរំភើបកើនឡើង ចម្ងាយជាមធ្យមរវាងកម្រិតនឹងថយចុះ។
ការកើនឡើងនៃកម្រិតដង់ស៊ីតេជាមួយនឹងការកើនឡើងថាមពលគឺជាលក្ខណៈលក្ខណៈនៃប្រព័ន្ធភាគល្អិតជាច្រើន។ វាត្រូវបានពន្យល់ដោយការពិតដែលថាជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃថាមពលនៃប្រព័ន្ធបែបនេះចំនួន វិធីផ្សេងៗការចែកចាយថាមពលរវាងនុយក្លេអុង។
លេខ quantum- ចំនួនគត់ឬប្រភាគដែលកំណត់តម្លៃដែលអាចមាន បរិមាណរាងកាយកំណត់លក្ខណៈប្រព័ន្ធ Quantum - អាតូម ស្នូលអាតូម។ លេខ Quantum ឆ្លុះបញ្ចាំងពីភាពមិនច្បាស់លាស់ (បរិមាណ) នៃបរិមាណរូបវន្តដែលកំណត់លក្ខណៈប្រព័ន្ធមីក្រូ។ សំណុំនៃលេខ quantum ដែលពិពណ៌នាយ៉ាងពេញលេញអំពីប្រព័ន្ធមីក្រូត្រូវបានគេហៅថាពេញលេញ។ ដូច្នេះស្ថានភាពនៃស្នូលនៅក្នុងស្នូលត្រូវបានកំណត់ដោយលេខ quantum ចំនួនបួន: លេខ quantum សំខាន់ n (អាចយកតម្លៃ 1, 2, 3, ... ) ដែលកំណត់ថាមពល E n នៃ nucleon; លេខគន្លងគន្លង l = 0, 1, 2, …, n ដែលកំណត់តម្លៃ L
សន្ទុះមុំគន្លងនៃស្នូល (L = ћ 1/2); លេខបរិមាណ m ≤ ±l ដែលកំណត់ទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រសន្ទុះគន្លង; និងលេខបរិមាណ m s = ± 1/2 ដែលកំណត់ទិសដៅនៃវ៉ិចទ័របង្វិលស្នូល។
លេខ quantum
| ន | លេខ quantum សំខាន់៖ n = 1, 2, … ∞ ។ |
| j | លេខបរិមាណនៃសន្ទុះមុំសរុប។ j មិនដែលអវិជ្ជមានទេ ហើយអាចជាចំនួនគត់ (រាប់បញ្ចូលទាំងសូន្យ) ឬចំនួនគត់ពាក់កណ្តាលអាស្រ័យលើលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់ប្រព័ន្ធក្នុងសំណួរ។ តម្លៃនៃសន្ទុះមុំសរុបនៃប្រព័ន្ធ J គឺទាក់ទងទៅនឹង j ដោយទំនាក់ទំនង J 2 = ћ 2 j(j+1)។ = + កន្លែងណា និងជាវ៉ិចទ័រនៃសន្ទុះមុំ។ |
| លីត្រ | ចំនួន Quantum នៃសន្ទុះមុំគន្លង។ លីត្រអាចយកតែតម្លៃចំនួនគត់៖ លីត្រ= 0, 1, 2, … ∞, តម្លៃនៃសន្ទុះមុំគន្លងនៃប្រព័ន្ធ L គឺទាក់ទងទៅនឹង លីត្រទំនាក់ទំនង L 2 = ћ 2 លីត្រ(លីត្រ+1). |
| ម | ការព្យាករនៃសន្ទុះមុំសរុប គន្លង ឬបង្វិលទៅលើអ័ក្សដែលពេញចិត្ត (ជាទូទៅអ័ក្ស z) គឺស្មើនឹង mћ ។ សម្រាប់ពេលសរុប m j = j, j-1, j-2, …, -(j-1), -j ។ សម្រាប់គន្លងគោចរ m លីត្រ = លីត្រ, លីត្រ-1, លីត្រ-2, …, -(លីត្រ-1), -លីត្រ. សម្រាប់ពេលបង្វិលនៃអេឡិចត្រុង ប្រូតុង នឺត្រុង quark m s = ±1/2 |
| ស | ចំនួន Quantum នៃសន្ទុះមុំបង្វិល។ s អាចជាចំនួនគត់ឬពាក់កណ្តាលចំនួនគត់។ s គឺជាលក្ខណៈថេរនៃភាគល្អិត ដែលកំណត់ដោយលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ តម្លៃនៃពេលវេលាបង្វិល S គឺទាក់ទងទៅនឹង s ដោយទំនាក់ទំនង S 2 = ћ 2 s (s + 1) |
| ទំ | ភាពស្មើគ្នានៃលំហ។ វាស្មើនឹង +1 ឬ -1 ហើយកំណត់លក្ខណៈរបស់ប្រព័ន្ធនៅពេល ការឆ្លុះបញ្ចាំងកញ្ចក់ P=(-1) លីត្រ . |
រួមជាមួយនឹងសំណុំនៃលេខ Quantum នេះ ស្ថានភាពនៃ nucleon នៅក្នុង nucleus ក៏អាចត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសំណុំលេខ Quantum ផ្សេងទៀត n, លីត្រ, j, jz ។ ជម្រើសនៃសំណុំនៃលេខ quantum ត្រូវបានកំណត់ដោយភាពងាយស្រួលនៃការពិពណ៌នាអំពីប្រព័ន្ធ quantum ។
អត្ថិភាពនៃបរិមាណរូបវន្តដែលបានរក្សាទុក (មិនផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលា) សម្រាប់ប្រព័ន្ធដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិស៊ីមេទ្រីនៃប្រព័ន្ធនេះ។ អញ្ចឹងបើ ប្រព័ន្ធដាច់ស្រយាល។មិនផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលបង្វិលតាមអំពើចិត្តទេ បន្ទាប់មកវារក្សាសន្ទុះមុំនៃគន្លង។ នេះគឺជាករណីសម្រាប់អាតូមអ៊ីដ្រូសែន ដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីក្នុងសក្ដានុពល Coulomb ស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរនៃស្នូល ហើយដូច្នេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចំនួនលេខថេរ។ លីត្រ. ការរំខានពីខាងក្រៅអាចបំបែកស៊ីមេទ្រីនៃប្រព័ន្ធដែលនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរលេខ quantum ខ្លួនឯង។ ហ្វូតុងដែលស្រូបដោយអាតូមអ៊ីដ្រូសែនអាចផ្ទេរអេឡិចត្រុងទៅរដ្ឋមួយផ្សេងទៀតជាមួយនឹងតម្លៃផ្សេងគ្នានៃលេខ quantum ។ តារាងរាយបញ្ជីលេខ quantum មួយចំនួនដែលប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីរដ្ឋអាតូមិក និងនុយក្លេអ៊ែរ។
បន្ថែមពីលើលេខ quantum ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីស៊ីមេទ្រីនៃពេលវេលាលំហរនៃប្រព័ន្ធមីក្រូ។ តួនាទីសំខាន់លេងអ្វីដែលហៅថាលេខ quantum ខាងក្នុងនៃភាគល្អិត។ ពួកវាមួយចំនួនដូចជាការបង្វិល និងបន្ទុកអគ្គីសនីត្រូវបានអភិរក្សនៅក្នុងអន្តរកម្មទាំងអស់ ខ្លះទៀតមិនត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងអន្តរកម្មមួយចំនួន។ ដូច្នេះ ភាពចម្លែកនៃលេខ quantum ដែលត្រូវបានអភិរក្សនៅក្នុងអន្តរកម្មខ្លាំង និងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច មិនត្រូវបានអភិរក្សនៅក្នុង អន្តរកម្មខ្សោយដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីលក្ខណៈផ្សេងគ្នានៃអន្តរកម្មទាំងនេះ។
ស្នូលអាតូមិចនៅក្នុងរដ្ឋនីមួយៗត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយសន្ទុះមុំសរុប។ ពេលនេះនៅក្នុងស៊ុមនៅសល់នៃស្នូលត្រូវបានគេហៅថា ការបង្វិលនុយក្លេអ៊ែរ.
សម្រាប់ខឺណែល, អនុវត្តតាមច្បាប់:
ក) A គឺសូម្បីតែ J = n (n = 0, 1, 2, 3, ...), i.e. ជាចំនួនគត់;
ខ) A គឺសេស J = n + 1/2, i.e. ពាក់កណ្តាលចំនួនគត់។
លើសពីនេះ ច្បាប់មួយបន្ថែមទៀតត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយពិសោធន៍៖ សម្រាប់ស្នូលស្មើគ្នានៅក្នុងស្ថានភាពដី Jgs
= 0. នេះបង្ហាញពីសំណងទៅវិញទៅមកនៃគ្រានុយក្លេអុងនៅក្នុងស្ថានភាពដីនៃស្នូល – ទ្រព្យសម្បត្តិពិសេសអន្តរកម្ម internucleon ។
ភាពមិនស្របគ្នានៃប្រព័ន្ធ (hamiltonian) ទាក់ទងនឹងការឆ្លុះបញ្ចាំងលំហ - ការបញ្ច្រាស់ (ការជំនួស → -) នាំឱ្យមានច្បាប់អភិរក្សភាពស្មើគ្នា និងលេខបរិមាណ ភាពស្មើគ្នា R. នេះមានន័យថា នុយក្លេអ៊ែរ Hamiltonian មានស៊ីមេទ្រីដែលត្រូវគ្នា។ ជាការពិតណាស់ នុយក្លេអ៊ែរមានដោយសារតែអន្តរកម្មខ្លាំងរវាងនុយក្លេអុង។ លើសពីនេះទៀតតួនាទីសំខាន់មួយនៅក្នុងស្នូលក៏ត្រូវបានលេងដោយ អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច. អន្តរកម្មទាំងពីរប្រភេទនេះគឺមិនប្រែប្រួលទៅនឹងការបញ្ច្រាសលំហ។ នេះមានន័យថារដ្ឋនុយក្លេអ៊ែរត្រូវតែត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃស្មើគ្នាជាក់លាក់ P ពោលគឺត្រូវជាគូ (P = +1) ឬសេស (P = -1)។
ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ រវាងស្នូលនៅក្នុងស្នូល ក៏មានការរក្សាមិនស្មើភាពគ្នាផងដែរ។ កម្លាំងខ្សោយ. លទ្ធផលនៃការនេះគឺថាការលាយបញ្ចូលគ្នា (ជាធម្មតាមិនសំខាន់) នៃរដ្ឋដែលមានភាពស្មើគ្នាផ្ទុយគ្នាត្រូវបានបន្ថែមទៅរដ្ឋដោយភាពស្មើគ្នាដែលបានផ្តល់។ តម្លៃធម្មតានៃភាពមិនបរិសុទ្ធបែបនេះនៅក្នុងរដ្ឋនុយក្លេអ៊ែរគឺត្រឹមតែ 10 -6 -10 -7 ហើយក្នុងករណីភាគច្រើនអាចត្រូវបានមិនអើពើ។
ភាពស្មើគ្នានៃស្នូល P ជាប្រព័ន្ធនៃនុយក្លេអុងអាចត្រូវបានតំណាងថាជាផលិតផលនៃភាពស្មើគ្នានៃស្នូលនីមួយៗ p i៖
P \u003d ទំ 1 ទំ 2 ... ភី A ,
លើសពីនេះ ភាពស្មើគ្នានៃនុយក្លេអុង p i នៅក្នុងវាលកណ្តាលគឺអាស្រ័យទៅលើគន្លងគន្លងនៃនុយក្លេអុង ដែលπ i ជាភាពស្មើគ្នាខាងក្នុងនៃនុយក្លេអុង ស្មើនឹង +1 ។ ដូច្នេះ ភាពស្មើគ្នានៃស្នូលនៅក្នុងរដ្ឋស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរ អាចត្រូវបានតំណាងថាជាផលិតផលនៃភាពស្មើគ្នានៃគន្លងនៃ nucleon នៅក្នុងរដ្ឋនេះ៖
ដ្យាក្រាមកម្រិតនុយក្លេអ៊ែរជាធម្មតាបង្ហាញពីថាមពល ការបង្វិល និងភាពស្មើគ្នានៃកម្រិតនីមួយៗ។ ការបង្វិលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយលេខ ហើយភាពស្មើគ្នាត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដោយសញ្ញាបូកសម្រាប់កម្រិតគូ និងសញ្ញាដកសម្រាប់កម្រិតសេស។ សញ្ញានេះត្រូវបានដាក់នៅខាងស្តាំនៃផ្នែកខាងលើនៃលេខដែលបង្ហាញពីការបង្វិល។ ឧទាហរណ៍ និមិត្តសញ្ញា 1/2 + បង្ហាញពីកម្រិតគូជាមួយនឹងការបង្វិល 1/2 ហើយនិមិត្តសញ្ញា 3 - បង្ហាញពីកម្រិតសេសជាមួយនឹងការបង្កើនបន្ថយ 3 ។
Isospin នៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូម។លក្ខណៈមួយទៀតនៃរដ្ឋនុយក្លេអ៊ែរគឺ isospin I. ស្នូល (A, Z)មានស្នូល A និងមានបន្ទុក Ze ដែលអាចត្រូវបានតំណាងថាជាផលបូកនៃបន្ទុក nucleon q i ដែលបង្ហាញក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃការព្យាករណ៍នៃ isospins របស់ពួកគេ (I i) 3
គឺជាការព្យាករនៃ isospin នៃស្នូលនៅលើអ័ក្ស 3 នៃលំហ isospin ។
isospin សរុបនៃប្រព័ន្ធនុយក្លេអុង A
រដ្ឋទាំងអស់នៃស្នូលមានតម្លៃនៃការព្យាករ isospin I 3 = (Z - N)/2 ។ នៅក្នុងស្នូលដែលមានស្នូល A ដែលនីមួយៗមាន isospin 1/2 តម្លៃ isospin អាចធ្វើទៅបានពី |N - Z|/2 ទៅ A/2
|N - Z|/2 ≤ I ≤ A/2 ។
តម្លៃអប្បបរមា I = |I 3 | ។ តម្លៃអតិបរមាខ្ញុំស្មើនឹង A/2 ហើយត្រូវគ្នានឹង I ទាំងអស់ ដែលដឹកនាំក្នុងទិសដៅតែមួយ។ វាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយពិសោធន៍ថាថាមពលរំភើបនៃរដ្ឋនុយក្លេអ៊ែរគឺខ្ពស់ជាង កាន់តែខ្ពស់។ តម្លៃកាន់តែច្រើនអ៊ីសូស្ពីន ដូច្នេះ isospin នៃស្នូលនៅក្នុងដីនិងរដ្ឋរំភើបទាបមានតម្លៃអប្បបរមា
ខ្ញុំ gs = |I 3 | = |Z - N|/2 ។
អន្តរកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចបំបែក isotropy នៃលំហ isospin ។ ថាមពលអន្តរកម្មនៃប្រព័ន្ធនៃភាគល្អិតគិតថ្លៃផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលបង្វិលក្នុងលំហអាកាស ចាប់តាំងពីក្នុងអំឡុងពេលបង្វិលការចោទប្រកាន់នៃភាគល្អិតផ្លាស់ប្តូរ ហើយនៅក្នុងផ្នែកស្នូលនៃប្រូតុងឆ្លងកាត់ទៅជានឺត្រុង ឬច្រាសមកវិញ។ ដូច្នេះស៊ីមេទ្រី isospin ពិតប្រាកដគឺមិនពិតប្រាកដទេ ប៉ុន្តែប្រហាក់ប្រហែល។
អណ្តូងសក្តានុពល។សម្រាប់ការពិពណ៌នា រដ្ឋដែលតភ្ជាប់ភាគល្អិត គំនិតនៃអណ្តូងសក្តានុពលមួយត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់។ រន្ធសក្តានុពល - តំបន់ដែលមានកម្រិតនៃលំហជាមួយនឹងថាមពលសក្តានុពលនៃភាគល្អិត។ សក្តានុពលល្អជាធម្មតាត្រូវគ្នាទៅនឹងកម្លាំងនៃការទាក់ទាញ។ នៅក្នុងតំបន់នៃសកម្មភាពនៃកងកម្លាំងទាំងនេះ, សក្តានុពលគឺអវិជ្ជមាន, ខាងក្រៅ - សូន្យ។
ថាមពលភាគល្អិត E គឺជាផលបូកនៃថាមពលគីណេទិចរបស់វា T ≥ 0 និងថាមពលសក្តានុពល U (វាអាចមានទាំងវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន)។ ប្រសិនបើភាគល្អិតនៅខាងក្នុងអណ្តូងនោះ វា។ ថាមពល kinetic T 1 គឺតិចជាងជម្រៅនៃអណ្តូង U 0 ថាមពលភាគល្អិត E 1 = T 1 + U 1 = T 1 - U 0 នៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច ថាមពលនៃភាគល្អិតនៅក្នុងស្ថានភាពចងអាចទទួលយកបានតែលើតម្លៃដាច់ដោយឡែកជាក់លាក់មួយប៉ុណ្ណោះ។ i.e. មានកម្រិតថាមពលដាច់ដោយឡែក។ ក្នុងករណីនេះកម្រិតទាបបំផុត (មេ) តែងតែស្ថិតនៅពីលើបាត។ រន្ធសក្តានុពល. តាមលំដាប់លំដោយ ចម្ងាយ Δ អ៊ីរវាងកម្រិតនៃភាគល្អិតនៃម៉ាស់ m in រន្ធជ្រៅទទឹង a ត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ
ΔE ≈ ћ 2 / ម៉ា 2 ។
ឧទាហរណ៍នៃអណ្តូងសក្តានុពលមួយ គឺជាអណ្តូងសក្តានុពលនៃស្នូលអាតូមិចដែលមានជម្រៅ 40-50 MeV និងទទឹង 10 -13 -10 -12 សង់ទីម៉ែត្រដែលក្នុងនោះ កម្រិតផ្សេងៗមាន nucleon ដែលមានថាមពល kinetic ជាមធ្យម ≈ 20 MeV ។
នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌព្រំដែនបែបនេះ ភាគល្អិតដែលស្ថិតនៅក្នុងអណ្តូងសក្តានុពល 0< x < l, не может выйти за ее пределы, т. е.
ψ(x) = 0, x ≤ 0, x ≥ L ។
ដោយប្រើសមីការ Schrödinger ស្ថានីសម្រាប់តំបន់ដែល U = 0,
យើងទទួលបានទីតាំង និងវិសាលគមថាមពលនៃភាគល្អិតនៅខាងក្នុងអណ្តូងសក្តានុពល។
សម្រាប់អណ្តូងមួយវិមាត្រគ្មានកំណត់ យើងមានដូចខាងក្រោម៖
មុខងាររលកនៃភាគល្អិតនៅក្នុងអណ្តូងចតុកោណកែងគ្មានកំណត់ (a) ការ៉េនៃម៉ូឌុលនៃមុខងាររលក (b) កំណត់ប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកភាគល្អិតនៅចំណុចផ្សេងៗក្នុងអណ្តូងសក្តានុពល។
សមីការ Schrödinger ដើរតួនាទីដូចគ្នានៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច ដូចដែលច្បាប់ទីពីររបស់ញូតុនដើរតួក្នុងមេកានិចបុរាណ។
លក្ខណៈពិសេសដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍បំផុតនៃរូបវិទ្យា quantum ប្រែទៅជាធម្មជាតិប្រហែលរបស់វា។
ធម្មជាតិប្រូបាប៊ីលីតេនៃដំណើរការដែលកើតឡើងនៅក្នុងមីក្រូកូសគឺ ទ្រព្យសម្បត្តិជាមូលដ្ឋានមីក្រូវើល
E. Schrödinger៖
"ច្បាប់បរិមាណធម្មតាអាចត្រូវបានជំនួសដោយបទប្បញ្ញត្តិផ្សេងទៀតដែលមិនណែនាំ "លេខទាំងមូល" ណាមួយទៀតទេ។ ភាពសុចរិតត្រូវបានទទួលនៅក្នុងករណីនេះតាមវិធីធម្មជាតិដោយខ្លួនវាផ្ទាល់ ដូចជាចំនួនគត់នៃ knots ត្រូវបានទទួលដោយខ្លួនវានៅពេលពិចារណាខ្សែរញ័រ។ តំណាងថ្មីនេះអាចត្រូវបានគេនិយាយជាទូទៅ ហើយខ្ញុំគិតថាវាទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងលក្ខណៈពិតនៃបរិមាណ។
វាជារឿងធម្មតាទេក្នុងការភ្ជាប់មុខងារψជាមួយ ដំណើរការ oscillatory មួយចំនួននៅក្នុងអាតូម ដែលការពិតនៃគន្លងអេឡិចត្រូនិចនៅក្នុង ពេលថ្មីៗនេះសួរម្តងហើយម្តងទៀត។ ដំបូងឡើយ ខ្ញុំក៏ចង់បញ្ជាក់អំពីការយល់ដឹងថ្មីនៃច្បាប់កង់តមដោយប្រើវិធីប្រៀបធៀបដែលបានបង្ហាញឱ្យឃើញច្បាស់ ប៉ុន្តែបន្ទាប់មកខ្ញុំចូលចិត្តសុទ្ធសាធ វិធីគណិតវិទ្យាព្រោះវាធ្វើឱ្យវាអាចបញ្ជាក់បានកាន់តែប្រសើរឡើងនូវទិដ្ឋភាពសំខាន់ៗនៃបញ្ហា។ វាហាក់ដូចជាសំខាន់សម្រាប់ខ្ញុំដែលច្បាប់ quantum មិនត្រូវបានគេណែនាំជាអាថ៌កំបាំងទៀតទេ»។ តម្រូវការចំនួនគត់” ប៉ុន្តែត្រូវបានកំណត់ដោយតម្រូវការសម្រាប់ព្រំដែន និងលក្ខណៈពិសេសនៃមុខងារលំហជាក់លាក់មួយចំនួន។
ខ្ញុំមិនគិតថាវាអាចទៅរួចទេ រហូតដល់គេគណនាបានជោគជ័យតាមវិធីថ្មីមួយទៀត។ កិច្ចការប្រឈមសូមពិចារណាលម្អិតបន្ថែមទៀតអំពីការបកស្រាយដែលបានណែនាំ ដំណើរការ oscillatory. វាអាចទៅរួចដែលថាការគណនាបែបនេះនឹងនាំទៅរកភាពចៃដន្យដ៏សាមញ្ញមួយជាមួយនឹងការសន្និដ្ឋាននៃទ្រឹស្តី Quantum ធម្មតា។ ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលពិចារណាលើបញ្ហា Kepler ដែលទាក់ទងគ្នាតាមវិធីសាស្ត្រខាងលើ ប្រសិនបើយើងធ្វើតាមច្បាប់ដែលបានបង្ហាញនៅដើមដំបូង លទ្ធផលគួរឱ្យកត់សម្គាល់គឺទទួលបាន៖ លេខ quantum ពាក់កណ្តាលចំនួនគត់(រ៉ាឌីកាល់ និងអាហ្សីមុត)…
ជាបឋម វាមិនអាចទៅរួចទេដែលមិនត្រូវនិយាយថា កម្លាំងរុញច្រានដំបូងដែលនាំទៅដល់ការលេចចេញនូវអំណះអំណាងដែលបង្ហាញនៅទីនេះគឺការបកស្រាយរបស់ de Broglie ដែលមានគំនិតស៊ីជម្រៅជាច្រើន ក៏ដូចជាការឆ្លុះបញ្ចាំងលើការចែកចាយលំហនៃ "រលកដំណាក់កាល"។ ដែល ដូចដែលបានបង្ហាញដោយ de Broglie រាល់ពេលត្រូវគ្នាទៅនឹងចលនាតាមកាលកំណត់ ឬពាក់កណ្តាលតាមកាលកំណត់នៃអេឡិចត្រុង ប្រសិនបើរលកទាំងនេះសមនៅលើគន្លង ចំនួនគត់ម្តង។ ភាពខុសគ្នាសំខាន់ពីទ្រឹស្ដីរបស់ de Broglie ដែលនិយាយអំពីរលកនៃការសាយភាយ rectilinearly គឺនៅទីនេះដែលយើងកំពុងពិចារណា ប្រសិនបើយើងប្រើការបកស្រាយរលក ការឈរញ័រធម្មជាតិ។
M. Laue៖
“សមិទ្ធិផលនៃទ្រឹស្តីកង់ទិចបានប្រមូលផ្តុំយ៉ាងលឿន។ វាមានជោគជ័យយ៉ាងពិសេសនៅក្នុងការអនុវត្តរបស់វាចំពោះការបំផ្លាញវិទ្យុសកម្មដោយការបំភាយនៃ α-rays ។ យោងតាមទ្រឹស្តីនេះមាន "ឥទ្ធិពលផ្លូវរូងក្រោមដី" i.e. ការជ្រៀតចូលតាមរយៈរបាំងសក្តានុពលនៃភាគល្អិតថាមពលដែលយោងទៅតាមតម្រូវការ មេកានិចបុរាណវាមិនគ្រប់គ្រាន់ទេក្នុងការឆ្លងកាត់វា។
G. Gamov បានផ្តល់ការពន្យល់នៅឆ្នាំ 1928 អំពីការបំភាយនៃភាគល្អិត α ដោយផ្អែកលើរឿងនេះ។ ឥទ្ធិពលផ្លូវរូងក្រោមដី. យោងតាមទ្រឹស្ដីរបស់ Gamow ស្នូលអាតូមត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយរបាំងដ៏មានសក្តានុពលមួយ ប៉ុន្តែ α-ភាគល្អិតមានប្រូបាប៊ីលីតេជាក់លាក់នៃ "បោះជំហានលើ" វា។ បានរកឃើញជាក់ស្តែងដោយ Geiger និង Nettol ទំនាក់ទំនងរវាងកាំនៃសកម្មភាពនៃ α-particle និងពាក់កណ្តាលនៃការពុកផុយត្រូវបានពន្យល់យ៉ាងពេញចិត្តដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីរបស់ Gamow ។
ស្ថិតិ។ គោលការណ៍ Pauli ។លក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រព័ន្ធមេកានិចកង់ទិចដែលមានភាគល្អិតជាច្រើនត្រូវបានកំណត់ដោយស្ថិតិនៃភាគល្អិតទាំងនេះ។ ប្រព័ន្ធបុរាណដែលមានភាគល្អិតដូចគ្នា ប៉ុន្តែអាចបែងចែកបាន គោរពតាមការបែងចែក Boltzmann
នៅក្នុងប្រព័ន្ធនៃភាគល្អិត quantum នៃប្រភេទដូចគ្នា លក្ខណៈថ្មីនៃឥរិយាបទលេចឡើងដែលមិនមាន analogues នៅក្នុងរូបវិទ្យាបុរាណ។ មិនដូចភាគល្អិតនៅក្នុងរូបវិទ្យាបុរាណទេ ភាគល្អិតក្វាន់តុំមិនត្រឹមតែដូចគ្នាទេ ថែមទាំងមិនអាចបែងចែកបានផងដែរ - ដូចគ្នាបេះបិទ។ ហេតុផលមួយគឺថា នៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច ភាគល្អិតត្រូវបានពិពណ៌នាទាក់ទងនឹងមុខងាររលក ដែលអនុញ្ញាតឱ្យយើងគណនាតែប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកភាគល្អិតនៅចំណុចណាមួយក្នុងលំហ។ ប្រសិនបើមុខងាររលកនៃភាគល្អិតដូចគ្នាបេះបិទគ្នា នោះវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការកំណត់ថាតើភាគល្អិតមួយណាស្ថិតនៅចំណុចដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ដោយសារតែការ៉េនៃម៉ូឌុលនៃអនុគមន៍រលកមានអត្ថន័យរូបវន្ត វាធ្វើតាមគោលការណ៍អត្តសញ្ញាណភាគល្អិតដែលនៅពេលដែលភាគល្អិតដូចគ្នាទាំងពីរត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរគ្នា មុខងាររលកនឹងផ្លាស់ប្តូរសញ្ញា ( ស្ថានភាព antisymmetric) ឬមិនផ្លាស់ប្តូរសញ្ញា ( រដ្ឋស៊ីមេទ្រី).
មុខងាររលកស៊ីមេទ្រីពិពណ៌នាអំពីភាគល្អិតជាមួយនឹងការបង្វិលចំនួនគត់ - បូសុន (pions, photons, ភាគល្អិតអាល់ហ្វា...)។ Bosons គោរពតាមស្ថិតិរបស់ Bose-Einstein
ក្នុងមួយ ស្ថានភាព quantumវាអាចមានចំនួនមិនកំណត់នៃ bosons ដូចគ្នាក្នុងពេលតែមួយ។
មុខងាររលក Antisymmetric ពិពណ៌នាអំពីភាគល្អិតជាមួយនឹងការបង្វិលពាក់កណ្តាលចំនួនគត់ - fermions (ប្រូតុង នឺត្រុង អេឡិចត្រុង នឺត្រុង) ។ Fermions គោរពតាមស្ថិតិរបស់ Fermi-Dirac
ទំនាក់ទំនងរវាងស៊ីមេទ្រីនៃមុខងាររលក និងការបង្វិលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញដំបូងដោយ W. Pauli ។
សម្រាប់ fermions គោលការណ៍ Pauli គឺត្រឹមត្រូវ - fermions ដូចគ្នាពីរមិនអាចក្នុងពេលដំណាលគ្នានៅក្នុងស្ថានភាព quantum ដូចគ្នា។
គោលការណ៍ Pauli កំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ សំបកអេឡិចត្រុងអាតូម ការបំពេញនៃរដ្ឋ nucleon នៅក្នុង nuclei និងលក្ខណៈផ្សេងទៀតនៃឥរិយាបទនៃប្រព័ន្ធ quantum ។
ជាមួយនឹងការបង្កើតគំរូប្រូតុង-នឺត្រុងនៃស្នូលអាតូម ដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍អាចត្រូវបានចាត់ទុកថាបានបញ្ចប់។ រូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរដែលក្នុងនោះការពិតជាមូលដ្ឋាននៃរចនាសម្ព័ន្ធនៃស្នូលអាតូមិកត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ដំណាក់កាលដំបូងបានចាប់ផ្តើមនៅក្នុងគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃ Democritus អំពីអត្ថិភាពនៃអាតូម - ភាគល្អិតដែលមិនអាចបំបែកបាននៃរូបធាតុ។ ការបង្កើតច្បាប់តាមកាលកំណត់ដោយ Mendeleev បានធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីធ្វើជាប្រព័ន្ធនៃអាតូម និងចោទជាសំណួរអំពីហេតុផលដែលស្ថិតនៅក្រោមប្រព័ន្ធនេះ។ ការរកឃើញអេឡិចត្រុងនៅឆ្នាំ 1897 ដោយ J. J. Thomson បានបំផ្លាញគំនិតនៃភាពមិនអាចបំបែកបាននៃអាតូម។ យោងតាមគំរូ Thomson អេឡិចត្រុងគឺ ធាតុផ្សំអាតូមទាំងអស់។ ការរកឃើញដោយ A. Becquerel ក្នុងឆ្នាំ 1896 នៃបាតុភូតវិទ្យុសកម្មអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម និងការរកឃើញជាបន្តបន្ទាប់នៃវិទ្យុសកម្មនៃ thorium, polonium និង radium ដោយ P. Curie និង M. Sklodowska-Curie បានបង្ហាញជាលើកដំបូងថាធាតុគីមីមិនមាន ទម្រង់ដ៏អស់កល្បពួកវាអាចបំបែកដោយឯកឯង ប្រែទៅជាធាតុគីមីផ្សេងទៀត។ នៅឆ្នាំ 1899 E. Rutherford បានរកឃើញអាតូមនោះជាលទ្ធផល ការបំផ្លាញវិទ្យុសកម្មអាចច្រានចេញពីសមាសធាតុ α-ភាគល្អិតរបស់ពួកគេ - អាតូមអេលីយ៉ូមអ៊ីយ៉ូដ និងអេឡិចត្រុង។ នៅឆ្នាំ 1911 លោក E. Rutherford បាននិយាយទូទៅលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍របស់ Geiger និង Marsden បានបង្កើតគំរូភពនៃអាតូម។ យោងតាមគំរូនេះ អាតូមមានស្នូលអាតូមដែលគិតជាវិជ្ជមានដែលមានកាំ ~ 10 -12 សង់ទីម៉ែត្រ ដែលម៉ាស់ទាំងមូលនៃអាតូម និងអេឡិចត្រុងអវិជ្ជមានដែលបង្វិលជុំវិញវាត្រូវបានប្រមូលផ្តុំ។ ទំហំនៃសំបកអេឡិចត្រុងនៃអាតូមគឺ ~ 10 -8 សង់ទីម៉ែត្រ។ នៅឆ្នាំ 1913 N. Bohr បានបង្កើតគំនិត គំរូភពអាតូមផ្អែកលើទ្រឹស្តីកង់ទិច។ នៅឆ្នាំ 1919 E. Rutherford បានបង្ហាញថាប្រូតុងគឺជាផ្នែកមួយនៃស្នូលអាតូមិច។ នៅឆ្នាំ 1932 J. Chadwick បានរកឃើញនឺត្រុង ហើយបានបង្ហាញថា នឺត្រុងគឺជាផ្នែកមួយនៃស្នូលអាតូម។ ការបង្កើតនៅឆ្នាំ 1932 ដោយ D. Ivanenko និង W. Heisenberg នៃគំរូប្រូតុង-នឺត្រុងនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមបានបញ្ចប់ដំណាក់កាលដំបូងក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍រូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ។ ធាតុផ្សំទាំងអស់នៃអាតូម និងស្នូលអាតូមត្រូវបានបង្កើតឡើង។
1869 ប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុ D.I. ម៉ែនដេឡេវ
នៅពាក់កណ្តាលទីពីរនៃសតវត្សទី 19 អ្នកគីមីវិទ្យាបានប្រមូលព័ត៌មានយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីឥរិយាបទនៃធាតុគីមីនៅក្នុងផ្សេងៗគ្នា។ ប្រតិកម្មគីមី. វាត្រូវបានគេរកឃើញថាមានតែការរួមផ្សំមួយចំនួននៃធាតុគីមីបង្កើតជាសារធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ធាតុគីមីមួយចំនួនត្រូវបានគេរកឃើញថាមានលក្ខណៈសម្បត្តិប្រហាក់ប្រហែលគ្នា ខណៈដែលទម្ងន់អាតូមិករបស់វាប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។ D. I. Mendeleev បានវិភាគទំនាក់ទំនងរវាង លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីធាតុ និងទម្ងន់អាតូមិក ហើយបានបង្ហាញថា លក្ខណៈគីមីនៃធាតុដែលបានរៀបចំជាមួយនឹងការកើនឡើង ទម្ងន់អាតូមិចត្រូវបានធ្វើម្តងទៀត។ នេះបានបម្រើជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុដែលគាត់បានបង្កើត។ នៅពេលចងក្រងតារាង Mendeleev បានរកឃើញថាទម្ងន់អាតូមិកនៃធាតុគីមីមួយចំនួនបានធ្លាក់ចេញពីភាពទៀងទាត់ដែលគាត់ទទួលបាន ហើយបានចង្អុលបង្ហាញថាទម្ងន់អាតូមិកនៃធាតុទាំងនេះត្រូវបានកំណត់មិនត្រឹមត្រូវ។ ការពិសោធន៍ច្បាស់លាស់នៅពេលក្រោយបានបង្ហាញថាទម្ងន់ដែលបានកំណត់ដំបូងគឺពិតជាមិនត្រឹមត្រូវ ហើយលទ្ធផលថ្មីត្រូវគ្នាទៅនឹងការព្យាករណ៍របស់ Mendeleev ។ ដោយទុកកន្លែងខ្លះឱ្យនៅទទេក្នុងតារាង លោក Mendeleev បានចង្អុលបង្ហាញថាគួរតែមានធាតុគីមីថ្មីដែលមិនទាន់រកឃើញ ហើយព្យាករណ៍ពីលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វា។ ដូច្នេះ gallium (Z = 31), scandium (Z = 21) និង germanium (Z = 32) ត្រូវបានព្យាករណ៍ហើយបន្ទាប់មកបានរកឃើញ។ Mendeleev បានចាកចេញពីភារកិច្ចពន្យល់ដល់កូនចៅរបស់គាត់។ លក្ខណៈសម្បត្តិតាមកាលកំណត់ធាតុគីមី។ ការពន្យល់ទ្រឹស្តីនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់របស់ Mendeleev ដែលផ្តល់ដោយ N. Bohr ក្នុងឆ្នាំ 1922 គឺជាផ្នែកមួយនៃ ភស្តុតាងរឹងភាពត្រឹមត្រូវនៃទ្រឹស្តី quantum ដែលកំពុងលេចឡើង។
ស្នូលអាតូមិច និង ប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ធាតុ
មូលដ្ឋានសម្រាប់ការសាងសង់ប្រកបដោយជោគជ័យនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុដោយ Mendeleev និង Logar Meyer គឺជាគំនិតដែលថាទម្ងន់អាតូមិកអាចបម្រើជាថេរសមរម្យសម្រាប់ ការចាត់ថ្នាក់ជាប្រព័ន្ធធាតុ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទ្រឹស្ដីអាតូមទំនើបបានឈានទៅដល់ការបកស្រាយនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ ដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ទម្ងន់អាតូមិចទាល់តែសោះ។ លេខទីកន្លែងនៃធាតុណាមួយនៅក្នុងប្រព័ន្ធនេះ និងក្នុងពេលតែមួយ លក្ខណៈគីមីរបស់វាត្រូវបានកំណត់យ៉ាងពិសេស បន្ទុកវិជ្ជមាននុយក្លេអ៊ែរអាតូម ឬអ្វីដូចគ្នា ចំនួនអេឡិចត្រុងអវិជ្ជមានដែលមានទីតាំងនៅជុំវិញវា។ ម៉ាស់និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃស្នូលអាតូមមិនដើរតួក្នុងរឿងនេះទេ។ ដូច្នេះហើយនៅពេលបច្ចុប្បន្ននេះ យើងដឹងថាមានធាតុ ឬជាប្រភេទនៃអាតូម ដែលមានចំនួន និងការរៀបចំដូចគ្នា អេឡិចត្រុងខាងក្រៅមានទម្ងន់អាតូមិកខុសគ្នាខ្លាំង។ ធាតុបែបនេះត្រូវបានគេហៅថាអ៊ីសូតូប។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ នៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីនៃអ៊ីសូតូបស័ង្កសី ទម្ងន់អាតូមិកត្រូវបានចែកចាយពី 112 ទៅ 124។ ផ្ទុយទៅវិញ មានធាតុដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីខុសគ្នាខ្លាំង ដែលបង្ហាញទម្ងន់អាតូមដូចគ្នា ។ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថា isobars ។ ឧទាហរណ៏មួយគឺទម្ងន់អាតូមនៃ 124 ដែលបានរកឃើញសម្រាប់ស័ង្កសី tellurium និង xenon ។
សម្រាប់ការកំណត់ ធាតុគីមីថេរមួយគឺគ្រប់គ្រាន់ ពោលគឺចំនួនអេឡិចត្រុងអវិជ្ជមានដែលមានទីតាំងនៅជុំវិញស្នូល ដំណើរការគីមីលំហូរនៃអេឡិចត្រុងទាំងនេះ។
ចំននួ proton n 2
ដែលមានទីតាំងនៅស្នូលអាតូមកំណត់បន្ទុកវិជ្ជមាន Z របស់វាហើយដោយហេតុនេះចំនួនអេឡិចត្រុងខាងក្រៅដែលកំណត់លក្ខណៈគីមីនៃធាតុនេះ; ចំនួននឺត្រុងមួយចំនួន n 1
រុំព័ទ្ធក្នុងស្នូលតែមួយ សរុបជាមួយ n 2
ផ្តល់ទម្ងន់អាតូមិករបស់វា។
A=n 1
+n 2
. ផ្ទុយទៅវិញ លេខសៀរៀល Z ផ្តល់ចំនួនប្រូតុងដែលមាននៅក្នុងស្នូលអាតូមិច ហើយភាពខុសគ្នារវាងទម្ងន់អាតូមិក និងបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរ A - Z ផ្តល់ចំនួននឺត្រុងនុយក្លេអ៊ែរ។
ជាមួយនឹងការរកឃើញនៃនឺត្រុងនោះ ប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់បានទទួលការបំពេញបន្ថែមមួយចំនួននៅក្នុងតំបន់នៃលេខសៀរៀលតូចៗ ដោយហេតុថានឺត្រុងអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជាធាតុដែលមានលេខលំដាប់។ សូន្យ. នៅក្នុងតំបន់នៃលេខលំដាប់ខ្ពស់គឺពី Z = 84 ដល់ Z = 92 នុយក្លេអ៊ែរអាតូមទាំងអស់គឺមិនស្ថិតស្ថេរ វិទ្យុសកម្មដោយឯកឯង។ ដូច្នេះ គេអាចសន្មត់បានថា អាតូមដែលមានបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរខ្ពស់ជាងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ប្រសិនបើវាអាចទទួលបាន នោះក៏មិនគួរស្ថិតស្ថេរដែរ។ Fermi និងអ្នកសហការរបស់គាត់ថ្មីៗនេះបានរាយការណ៍អំពីការពិសោធន៍របស់ពួកគេ ដែលនៅពេលអ៊ុយរ៉ាញ៉ូមត្រូវបានទម្លាក់ដោយនឺត្រុង រូបរាងរបស់ ធាតុវិទ្យុសកម្មជាមួយ លេខសម្គាល់ 93 ឬ 94. វាអាចទៅរួចដែលថាប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់ក៏មានការបន្តនៅក្នុងតំបន់នេះផងដែរ។ វានៅសល់តែបន្ថែមថាការយល់ឃើញដ៏ប៉ិនប្រសប់របស់ Mendeleev ដែលបានផ្តល់សម្រាប់ក្របខ័ណ្ឌនៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយ ដូច្នេះការរកឃើញថ្មីនីមួយៗដែលនៅសេសសល់ក្នុងវិសាលភាពរបស់វា ពង្រឹងបន្ថែមទៀត។
មុខងាររលកដែលជាដំណោះស្រាយនៃសមីការ Schrödinger ត្រូវបានគេហៅថា គន្លង. ដើម្បីដោះស្រាយសមីការនេះ លេខ quantum ចំនួនបីត្រូវបានណែនាំ ( ន, លីត្រនិង ម លីត្រ )
លេខ quantum សំខាន់ន. វាកំណត់ថាមពលរបស់អេឡិចត្រុង និងទំហំនៃពពកអេឡិចត្រុង។ ថាមពលរបស់អេឡិចត្រុងភាគច្រើនអាស្រ័យទៅលើចម្ងាយរបស់អេឡិចត្រុងពីស្នូល៖ អេឡិចត្រុងកាន់តែខិតទៅជិតស្នូល ថាមពលរបស់វាកាន់តែទាប។ ដូច្នេះយើងអាចនិយាយបានថាលេខ quantum សំខាន់ នកំណត់-
គឺជាទីតាំងរបស់អេឡិចត្រុងនៅលើកម្រិតថាមពលជាក់លាក់មួយ។ លេខ quantum សំខាន់មានតម្លៃនៃស៊េរីនៃចំនួនគត់ពី 1 ពីមុន ∞ . ជាមួយនឹងតម្លៃនៃលេខ quantum សំខាន់ស្មើនឹង 1 (ន = 1 ) អេឡិចត្រុងស្ថិតនៅក្នុងកម្រិតថាមពលទីមួយ ដែលស្ថិតនៅចម្ងាយអប្បបរមាដែលអាចធ្វើបានពីស្នូល។ ថាមពលសរុបនៃអេឡិចត្រុងបែបនេះគឺតូចបំផុត។
អេឡិចត្រុងនៅកម្រិតថាមពលឆ្ងាយបំផុតពីស្នូលមានថាមពលខ្ពស់បំផុត។ ដូច្នេះនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងផ្លាស់ទីពីកម្រិតថាមពលឆ្ងាយទៅជិតមួយ ថាមពលត្រូវបានបញ្ចេញ។ កម្រិតថាមពលត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញជាអក្សរធំយោងទៅតាមគ្រោងការណ៍៖
អត្ថន័យ ន…. ១ ២ ៣ ៤ ៥
ការកំណត់ K L M N Q
លេខគន្លងគន្លងលីត្រ . យោងតាមការគណនាមេកានិចកង់ទិច ពពកអេឡិចត្រុងខុសគ្នាមិនត្រឹមតែទំហំប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានរូបរាងផងដែរ។ រូបរាងនៃពពកអេឡិចត្រុងត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយលេខគន្លងឬចំហៀង។ ទម្រង់ផ្សេងគ្នានៃពពកអេឡិចត្រុងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរថាមពលនៃអេឡិចត្រុងក្នុងកម្រិតថាមពលដូចគ្នា i.e. ការបំបែករបស់វាទៅជាអនុកម្រិតថាមពល។ រូបរាងនីមួយៗនៃពពកអេឡិចត្រុងត្រូវគ្នា។ តម្លៃជាក់លាក់ពេលមេកានិចនៃចលនាអេឡិចត្រុង កំណត់ដោយលេខគន្លងគន្លង៖
ទម្រង់ជាក់លាក់នៃពពកអេឡិចត្រុងត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្លៃដែលបានកំណត់យ៉ាងល្អនៃសន្ទុះមុំគន្លងនៃសន្ទុះរបស់អេឡិចត្រុង . ជា អាចយកតែតម្លៃដាច់ដោយឡែកដែលផ្តល់ឱ្យដោយលេខ quantum លីត្របន្ទាប់មក រូបរាងរបស់ពពកអេឡិចត្រុងមិនអាចបំពានបានទេ៖ តម្លៃនីមួយៗដែលអាចធ្វើបាន លីត្រត្រូវគ្នាទៅនឹងទម្រង់ដែលបានកំណត់យ៉ាងល្អនៃពពកអេឡិចត្រុង។
អង្ករ។ 5. ការបកស្រាយក្រាហ្វិកនៃពេលនៃចលនាអេឡិចត្រុង, ដែលជាកន្លែងដែល 
μ
- សន្ទុះជ្រុងនៃគន្លង
ចលនាអេឡិចត្រុង
លេខកង់ទិចគន្លងអាចយកតម្លៃពី 0 ពីមុន ន - 1 , សរុប ន- តម្លៃ។
កម្រិតរងថាមពលត្រូវបានសម្គាល់ដោយអក្សរ៖
អត្ថន័យ លីត្រ 0 1 2 3 4
ការកំណត់ ស ទំ ឃ f g
លេខកង់ទិចម៉ាញេទិកម លីត្រ . វាធ្វើតាមពីដំណោះស្រាយនៃសមីការ Schrödinger ដែលពពកអេឡិចត្រុងត្រូវបានតម្រង់ទិសក្នុងវិធីជាក់លាក់មួយក្នុងលំហ។ ការតំរង់ទិសលំហនៃពពកអេឡិចត្រុងត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយលេខម៉ាញេទិក។
លេខកង់ទិចម៉ាញេទិកអាចយកតម្លៃចំនួនគត់ ទាំងវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាន ចាប់ពី - លីត្រទៅ + លីត្រហើយសរុបចំនួននេះអាចទទួលយកបាន។ (2l+1)តម្លៃសម្រាប់ការផ្តល់ឱ្យ លីត្ររួមទាំងសូន្យ។ ឧទាហរណ៍ប្រសិនបើ លីត្រ = 1បន្ទាប់មកមានតម្លៃបី ម (–1,0,+1) គន្លងគន្លង , គឺជាវ៉ិចទ័រដែលទំហំនៃរ៉ិចទ័រត្រូវបានគណនា និងកំណត់ដោយតម្លៃ លីត្រ. វាធ្វើតាមសមីការ Schrödinger ដែលមិនត្រឹមតែបរិមាណប៉ុណ្ណោះទេ µ ប៉ុន្តែទិសដៅនៃវ៉ិចទ័រនេះ ដែលកំណត់លក្ខណៈនៃទិសលំហនៃពពកអេឡិចត្រុង ត្រូវបានកំណត់បរិមាណ។ ទិសដៅនីមួយៗនៃវ៉ិចទ័រដែលបានផ្តល់ឱ្យ
ប្រវែងត្រូវគ្នាទៅនឹងតម្លៃជាក់លាក់នៃការព្យាកររបស់វាទៅលើអ័ក្ស zកំណត់លក្ខណៈទិសដៅខ្លះនៃដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ។ តម្លៃនៃការព្យាករណ៍នេះកំណត់លក្ខណៈ ម លីត្រ .
ការបង្វិលអេឡិចត្រុង។ការសិក្សាអំពីវិសាលគមអាតូម បានបង្ហាញថា លេខចំនួនបី ន, លីត្រនិង ម លីត្រ មិនមែនជាការពិពណ៌នាពេញលេញនៃឥរិយាបទរបស់អេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមនោះទេ។ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវវិសាលគម និងការកើនឡើងនៃដំណោះស្រាយឧបករណ៍វិសាលគម រចនាសម្ព័ន្ធដ៏ល្អនៃវិសាលគមត្រូវបានរកឃើញ។ វាប្រែថាបន្ទាត់វិសាលគមបានបំបែក។ ដើម្បីពន្យល់ពីបាតុភូតនេះ លេខ quantum ទីបួនត្រូវបានណែនាំ ដែលទាក់ទងទៅនឹងឥរិយាបថរបស់អេឡិចត្រុងខ្លួនឯង។ លេខ quantum នេះត្រូវបានហៅ ត្រឡប់មកវិញជាមួយនឹងការកំណត់ ម សហើយយកតែពីរតម្លៃ +½ និង –½ អាស្រ័យលើទិសដៅមួយក្នុងចំណោមទិសដៅដែលអាចកើតមានពីរនៃការបង្វិលអេឡិចត្រុងនៅក្នុងដែនម៉ាញេទិក។ តម្លៃវិជ្ជមាន និងអវិជ្ជមាននៃការបង្វិលគឺទាក់ទងទៅនឹងទិសដៅរបស់វា។ ដរាបណា បង្វិលគឺជាបរិមាណវ៉ិចទ័រ បន្ទាប់មកវាត្រូវបានសម្គាល់ដោយសញ្ញាព្រួញឡើងលើ ឬចុះក្រោម ↓។ អេឡិចត្រុងដែលមានទិសបង្វិលដូចគ្នាត្រូវបានគេហៅថា ប៉ារ៉ាឡែលជាមួយនឹងតម្លៃផ្ទុយនៃការបង្វិល - ប្រឆាំងប៉ារ៉ាឡែល។
វត្តមាននៃការបង្វិលនៅក្នុងអេឡិចត្រុងមួយត្រូវបានបង្ហាញដោយពិសោធន៍នៅឆ្នាំ 1921 ដោយ W. Gerlach និង O. Stern ដែលបានគ្រប់គ្រងបំបែកធ្នឹមនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនជាពីរផ្នែកដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការតំរង់ទិសនៃការបង្វិលអេឡិចត្រុង។ គ្រោងការណ៍នៃការពិសោធន៍របស់ពួកគេត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ 6. នៅពេលដែលអាតូមអ៊ីដ្រូសែនហោះហើរកាត់តំបន់នៃដែនម៉ាញេទិចខ្លាំង អេឡិចត្រុងនៃអាតូមនីមួយៗមានអន្តរកម្មជាមួយ វាលម៉ាញេទិកហើយវាបណ្តាលឱ្យអាតូមងាកចេញពីគន្លង rectilinear ដើមរបស់វា។ ការបង្វិលនៃអេឡិចត្រុងមិនអាស្រ័យលើ លក្ខខណ្ឌខាងក្រៅហើយមិនអាចបំផ្លាញ ឬកែប្រែបានទេ។
ដូច្នេះហើយ ទីបំផុតវាត្រូវបានបង្កើតឡើងថា ស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមមួយត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈទាំងស្រុងដោយលេខចំនួនបួន ន, លីត្រ, ម លីត្រ . និង ម ស ,
អង្ករ។ 6. គ្រោងការណ៍នៃការពិសោធន៍ Stern-Gerlach
លេខ Quantum គឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រថាមពលដែលកំណត់ស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុង និងប្រភេទ គន្លងអាតូមិចដែលវាមានទីតាំងនៅ។ លេខ Quantum គឺចាំបាច់ដើម្បីពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃអេឡិចត្រុងនីមួយៗនៅក្នុងអាតូមមួយ។ មានតែលេខ ៤ ប៉ុណ្ណោះ។ ទាំងនេះគឺជា៖ លេខ quantum សំខាន់ - ន , លីត្រ លេខម៉ាញេទិក quantum - m l និងបង្វិលលេខ Quantum - m s ។
លេខ quantum សំខាន់គឺ ន .
លេខបរិមាណសំខាន់ - n - កំណត់កម្រិតថាមពលនៃអេឡិចត្រុងចម្ងាយនៃកម្រិតថាមពលពីស្នូលនិងទំហំនៃពពកអេឡិចត្រុង។ លេខ quantum សំខាន់យកតម្លៃចំនួនគត់ណាមួយ ដោយចាប់ផ្តើមជាមួយ ន =1 ( ន =1,2,3,…) ហើយត្រូវនឹងលេខចន្លោះ។
លេខគន្លងគន្លង - លីត្រ .
លេខគន្លងគន្លង - លីត្រ - កំណត់ រាងធរណីមាត្រគន្លងអាតូមិច។ ចំនួនគន្លងគន្លងយកតម្លៃចំនួនគត់ ចាប់ផ្តើមពី លីត្រ =0 ( លីត្រ =0,1,2,3,… ន - មួយ) ។ ដោយមិនគិតពីចំនួនកម្រិតថាមពល តម្លៃនីមួយៗនៃលេខគន្លងគន្លងត្រូវគ្នាទៅនឹងគន្លងនៃរាងពិសេសមួយ។ "សំណុំ" នៃគន្លងបែបនេះដែលមានតម្លៃដូចគ្នានៃលេខ quantum សំខាន់ត្រូវបានគេហៅថាកម្រិតថាមពល។ តម្លៃនីមួយៗនៃចំនួនគន្លងគន្លងត្រូវគ្នាទៅនឹងគន្លងនៃរាងពិសេសមួយ។ តម្លៃនៃលេខគន្លងគន្លង លីត្រ =0 ប្រកួត ស - គន្លង (ប្រភេទ ១ ក្នុង) ។ តម្លៃនៃលេខគន្លងគន្លង លីត្រ =1 ប្រកួត ទំ - គន្លង (៣ ប្រភេទ) ។ តម្លៃនៃលេខគន្លងគន្លង លីត្រ = 2 ប្រកួត ឃ - គន្លង (៥ ប្រភេទ) ។ តម្លៃនៃលេខគន្លងគន្លង លីត្រ = 3 ប្រកួត f - គន្លង (៧ ប្រភេទ) ។
f-orbitals មានច្រើនជាងនេះ។ រូបរាងស្មុគស្មាញ. ប្រភេទនីមួយៗនៃគន្លងគឺជាបរិមាណនៃលំហ ដែលប្រូបាប៊ីលីតេនៃការស្វែងរកអេឡិចត្រុងគឺអតិបរមា។
លេខម៉ាញេទិក - m l ។
លេខបរិមាណម៉ាញេទិក - m l - កំណត់ការតំរង់ទិសនៃគន្លងក្នុងលំហ ទាក់ទងទៅនឹងម៉ាញេទិចខាងក្រៅ ឬ វាលអគ្គិសនី. លេខកង់ទិចម៉ាញេទិកយកតម្លៃចំនួនគត់ពី –l ទៅ +l រួមទាំង 0។ នេះមានន័យថាសម្រាប់ទម្រង់នៃគន្លងនីមួយៗមាន 2l+1 ទិសដៅសមមូលថាមពលនៅក្នុងលំហ – គន្លង។
សម្រាប់ s-orbital៖
l=0, m=0 – ការតំរង់ទិសសមមូលមួយក្នុងលំហ (គន្លងមួយ)។
សម្រាប់ p-orbital៖
l=1, m=-1,0,+1 – ការតំរង់ទិសសមមូលបីក្នុងលំហ (បីគន្លង)។
សម្រាប់ d-orbital៖
l=2, m=-2,-1,0,1,2 – ការតំរង់ទិសសមមូលប្រាំក្នុងលំហ (គន្លងប្រាំ)។
សម្រាប់គន្លង f៖
l=3, m=-3,-2,-1,0,1,2,3 - ការតំរង់ទិសសមមូលប្រាំពីរនៅក្នុងលំហ (ប្រាំពីរគន្លង) ។
បង្វិលលេខ quantum - m s ។
លេខកង់ទិចវិល - m s - កំណត់ពេលម៉ាញ៉េទិចដែលកើតឡើងនៅពេលដែលអេឡិចត្រុងបង្វិលជុំវិញអ័ក្សរបស់វា។ លេខកង់ទិចវិលអាចយកតែពីរប៉ុណ្ណោះ។ តម្លៃដែលអាចធ្វើបាន+1/2 និង -1/2 ។ ពួកវាត្រូវគ្នាទៅនឹងទិសដៅពីរដែលអាចកើតមាន និងផ្ទុយពីខ្លួនឯង ពេលម៉ាញ៉េទិចអេឡិចត្រុង - វិល។ និមិត្តសញ្ញាខាងក្រោមត្រូវបានប្រើដើម្បីសម្គាល់អេឡិចត្រុងជាមួយនឹងការបង្វិលផ្សេងគ្នា: 5 និង 6 .
