Ορόσημα των επιστημονικών ανακαλύψεων - η αρχή Pauli

Τα πιο σημαντικά επιτεύγματα των τελευταίων φυσικοί που εργάζονται στον τομέα της δομής της ύλης στο επίπεδο των ηλεκτρονίων πυρηνικών απόψεις, ανατρέξτε στην αρχή του περασμένου αιώνα. Μία από αυτές τις ανακαλύψεις στη μελέτη του μικρόκοσμου είναι γνωστή στην ιστορία της επιστήμης που ονομάζεται «Pauli αρχή.» Μέχρι τη στιγμή που κατέστη σαφές ότι η κβαντική φύση των φαινομένων που συμβαίνουν στο εσωτερικό του ατόμου, αλλάζοντας δραματικά πολλές ιδέες για τις πραγματικότητες του μικρόκοσμου. Και τι είναι αυτό - η κβαντική; Αυτό το είδος ενός φυσικού μεγέθους μέτρησης μονάδα με την μορφή χαμηλότερης του «τμήμα» κάτω από το οποίο δεν μπορεί να είναι. Για παράδειγμα, η ακτίνα του πρώτου τροχιά ηλεκτρονίου δεν μπορεί να είναι μικρότερη από 5,29 · 10-11 m Αποστάσεις λιγότερο από ό, τι η τιμή αυτή είναι ανακριβής ο ισχυρισμός -. Δεν θα υπήρχε.

Quantum είναι εξοικειωμένοι φυσικές έννοιες, οι οποίες είναι η μάζα, δύναμη, ενέργεια, διευρύνει την κατανόηση της φύσης των ηλεκτρονίων και άλλων σωματιδίων που συνθέτουν το άτομο. Και, φυσικά, με την επιφύλαξη να μιλήσουμε για τα «δομικά στοιχεία του Σύμπαντος», έχουν δημιουργήσει εργαλεία για την περιγραφή τους. Από τότε, η κατάσταση του ηλεκτρονίου χαρακτηρίζεται από τέσσερις αριθμούς, που ονομάζεται κβαντική. Διάφοροι συνδυασμοί αυτών των αριθμών καθορίζεται μόνο την πλήρη και μοναδική εμφάνιση οποιουδήποτε ηλεκτρονίου. Από τη στιγμή που έγινε δυνατό να περιγράψει την ενέργεια, χώρο και εσωτερικές καταστάσεις του ηλεκτρονίου, στην ημερήσια διάταξη πήρε την εξής ερώτηση - και πώς τα ηλεκτρόνια που κάθε άτομο μπορεί να είναι πολλές, βρίσκονται γύρω από τον πυρήνα; Πώς είναι «γεμάτο»; Η μελέτη του θέματος αυτού έχει οδηγήσει στη διατύπωση του νόμου, γνωστή σήμερα ως την αρχή του Pauli. Ποια είναι η ουσία του;

Ένα μικρό αυτο-εκπαίδευσης

1. άτομο στην απλούστερη μορφή του έχει κύρια συστατικά - πυρήνα και ηλεκτρόνια τοποθετούνται αντίστοιχα στο κέντρο και σε τροχιά γύρω από τον πυρήνα. Οι ακτίνες των τροχιών (συμβολίζεται n) λαμβάνει στις αξίες των ακεραίων που αρχίζει με ένα κβαντικό - ελάχιστη δυνατή «μερίδες» απόσταση. Για την περίπτωση όταν η = 1, έχουμε τη χαμηλότερη «χαμηλή» τροχιά, στην οποία το ηλεκτρόνιο περιστρέφεται με τη χαμηλότερη ενέργεια. Το επίπεδο ενέργειας του ηλεκτρονίου καθορίζεται από τον κβαντικό αριθμό n, η οποία καλείται επίσης ο κύριος. Σημειώστε ότι για μια δεδομένη ακτίνα n μπορεί να υπολογίσει τον αριθμό των ηλεκτρονίων σε αυτό τροχιά από τον τύπο N = 2 (n • n). Αυτό μπορεί να υπολογιστεί εύκολα αριθμός όριο των ηλεκτρονίων σχετικά με την τροχιά με οποιοδήποτε αριθμό n: η πρώτη - δύο, κατά το δεύτερο - οκτώ στο τρίτο - δεκαοκτώ, κ.λπ. Το συμπέρασμα της πλήρωσης των κελυφών σε ποσότητα των ηλεκτρονίων που δεν υπερβαίνει το Ν, - είναι ένα βασικό σημείο που περιέχει την απαγορευτική αρχή του Pauli.

2. Ηλεκτρονική ενέργειας και μπορεί να έχει υποστρωμάτων κάθε σημαντικού επιπέδου. Έχουν συμβολίζεται με L, που ονομάζεται πλευρά (ή τροχιακή) κβαντικός αριθμός και μπορεί να έχει μια τιμή από 0 έως l 4. Η τιμή του L προσδιορίζει την χωρική σχήμα του νέφους ηλεκτρονίων: σφαιρικό, αλτήρα, κ.λπ.

3. Η κίνηση του ηλεκτρονίου, με άλλα λόγια, η ροή ρεύματος οδηγεί στη δημιουργία ενός κυκλικού μαγνητικού πεδίου. Αλλά στην περίπτωση αυτή, το ηλεκτρόνιο τροχιακό είναι η μαγνητική ροπή, η οποία χαρακτηρίζεται από ένα άλλο, το τρίτο, ο κβαντικός αριθμός ml. Ονομάζεται μαγνητικό κβαντικό αριθμό και μία προεξοχή της τροχιακής ορμής ενός ηλεκτρονίου προς την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου. Οι τιμές που μπορεί να πάρει τον αριθμό των ml, βρίσκονται στην περιοχή από -l έως + l, με την μηδενική τιμή, και όλα αυτά μπορεί να είναι (2L + 1).

4. Τέλος, το τελευταίο χαρακτηριστικό της κβαντικής ηλεκτρονίων - περιστροφή. Αποτελείται μόνο δύο χαρακτηριστικό ms = + 1/2 και ms = -1 / 2. Η φυσική ουσία του spin - μηχανική ροπή της ορμής του ηλεκτρονίου, η οποία δεν έχει καμία σχέση με την κίνησή του στο χώρο.

Ανακοίνωση της αρχής Pauli και το περιοδικό σύστημα DI Μεντελέγιεφ

Το 1925 η ανακάλυψη στη φυσική των θεμελιωδών ιδιοτήτων του μικρόκοσμου έγινε συγκρίσιμη στη σημασία μόνο στο τραπέζι Mendeleev. Έλαβε το όνομα του «νονός» και έκτοτε γνωστή ως η αρχή του Pauli. Χημεία ως επιστήμη των υλικών και των αλληλεπιδράσεών τους στο πλαίσιο του περιοδικού συστήματος δεν μπορούσε να εξηγήσει πολλοί από τους μηχανισμούς των διεργασιών που λαμβάνουν χώρα σε σύνδεση των ατόμων, των μορίων, και η εκπαίδευση, κλπ Ο κύριος λόγος ήταν ότι το επίπεδο λεπτομέρειας του ατόμου, από την άποψη της χημείας, άρχισε βασικές έννοιες άτομο ηλεκτρονίων. Αυτά ατομικό-μοριακό έννοιες έχουν προκύψει και καθιερώθηκαν περίπου 150 χρόνια πριν - το δέκατο ένατο αιώνα. Λίγο αργότερα, AM Butlerof αναπτύξει μια θεωρία των χημικών ενώσεων, και στη συνέχεια ανακαλύφθηκε το περιοδικό νόμο. Αυτό μας επέτρεψε να παρουσιάσει την γέννηση των μορίων από τα άτομα και να δώσει μια κατανόηση της ατομικής «οικονομίας» της συσκευής.

Κατανοώντας την ουσία των κβαντικών χαρακτηριστικών του μοντέλου ηλεκτρονίων κατέστη δυνατή αφού έχουν διατυπωθεί από την αρχή του Pauli. Με αυτό έλαβε μια εξήγηση της διάταξης κελύφους εικόνα και τη σειρά της πλήρωσης ηλεκτρόνια. Η ουσία της αρχής είναι ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να έχουν οποιοδήποτε συνδυασμό των ανωτέρω ατόμου τέσσερα κβαντική χαρακτηριστικά, αλλά δεν μπορεί να αποτελείται από δύο ηλεκτρόνια, ίδια σε όλες τις κβαντική χαρακτηριστικά.

Το κύριο αποτέλεσμα της ανακάλυψης της ατομικής δομής των νόμων, το οποίο περιέχει την απαγορευτική αρχή του Pauli - φυσική, δηλαδή, φύση του φαινομένου, η οποία συνίσταται στην πλήρωση των ηλεκτρονίων κέλυφος. Και αυτό, με τη σειρά του, έδωσε το υπόβαθρο για την υποστήριξη της περιοδικής νόμο. Έτσι, η «χημικά» τα περιεχόμενα της γενικής δομής των ατόμων και των μορίων νόμους έλαβε θεμελιώδη επιβεβαίωση της στην φυσική με την οικοδόμηση εσωτερικές «αρχιτεκτονική» του ατόμου.