Repere de descoperiri științifice - principiul lui Pauli

Cele mai importante realizări ale fizicienilor din trecut care lucrează în domeniul structurii materiei la nivelul de electroni-nucleare vederi, se referă la începutul secolului trecut. Una dintre aceste descoperiri în studiul Microworld este cunoscut în istoria științei numit „principiul Pauli.“ Până când a devenit clar că natura cuantică a fenomenelor care au loc în cadrul atomului, schimba dramatic multe concepte despre realitățile microcosmos. Și ce - cuantumul? Acest tip de unitate de măsură a cantității fizice sub forma cea mai scăzută „porțiune“ de mai jos, care nu poate fi. De exemplu, raza primei orbita de electroni nu poate fi mai mică de 5,29 · 10-11 m Distanțe mai mică decât această valoare este incorect să spunem -. Ei nu ar exista.

Quantum sunt concepte fizice familiare, care sunt masa, forta, energie, extinde înțelegerea naturii de electroni și alte particule care alcătuiesc atomul. Și, desigur, sub rezerva de a vorbi despre „pietrele de temelie ale Universului“, au fost create instrumente pentru a le descrie. De atunci, starea electronului se caracterizează prin patru numere, numite cuantice. Diferite combinații ale acestor numere este determinată numai aspectul plin și unic al oricărui electron. Odată ce a devenit posibil pentru a descrie energia, spațiul și stările interne ale electronului, pe ordinea de zi a primit următoarea întrebare - și modul în care electronii care fiecare atom poate fi mai multe, sunt situate în jurul nucleului? Cum sunt „ambalate“? Studiul acestei probleme a dus la formularea legii, acum cunoscut sub numele de principiul de excluziune al lui Pauli. Care este esența ei?

Un pic de auto-educație

1. atom în forma sa cea mai simplă are componente principale - nucleu și electronii sunt dispuse respectiv în centru și pe orbită în jurul nucleului. Razele orbitelor (notate n) au valori de numere întregi, începând cu un cuantum - minim posibil „porțiuni“ distanță. Pentru cazul în care n = 1, avem cea mai mică orbita „scăzută“, la care electronul se rotește cu cea mai mică energie. Nivelul de energie al electronului este determinată de numărul cuantic n, care se mai numește și principalul. Rețineți că, pentru o anumită rază de n poate calcula numărul de electroni în această orbită prin formula N = 2 (n • n). Acest număr ușor de calculat limita de electroni de pe orbita, cu orice număr n: primul - doi, în al doilea - opt, în al treilea - optsprezece, etc. Această concluzie a umplerii cojile într-o cantitate de electroni care nu depășesc N, - este un punct esențial care conține principiul de excluziune al lui Pauli.

2. electronice de energie și poate avea subnivele fiecare nivel major. Ele sunt notate cu l, numita parte (sau orbital), numarul cuantic si poate avea o valoare de la l la 0 la 4. Valoarea l determină forma spațială a norului de electroni: sferice, dumbbell, etc.

3. Mișcarea electronului, cu alte cuvinte, fluxul de curent duce la crearea unui câmp magnetic circular. Dar în acest caz, electronul orbital este momentul magnetic, care este caracterizat de o alta, al treilea, cuantic numărul de ml. Este numit magnetic numărul cuantic și o proiecție a momentului cinetic orbital al unui electron în direcția câmpului magnetic. Valorile care pot lua numărul de ml, se afla in intervalul de la -l la + l, cu valoarea de zero, și toate acestea pot fi (2l + 1).

4. În cele din urmă, ultima caracteristica de electroni cuantice - de spin. Acesta cuprinde numai două ms feature = + 1/2 și ms = -1 / 2. Esența fizică de spin - un moment mecanic de impuls al electronului, care nu are nici o legătură cu mișcarea în spațiu.

Comunicarea principiului Pauli și sistemul periodic DI Mendeleev

În 1925 descoperirea în fizica a proprietăților fundamentale ale Microworld a fost făcută comparabilă în importanță numai tabelul Mendeleev. Acesta a primit numele său „nașul“ si a fost cunoscut sub numele de principiul de excluziune al lui Pauli. Chimia ca știința materialelor și a interacțiunilor acestora în cadrul sistemului periodic nu a putut explica multe dintre mecanismele de procese care au loc la asocierea de atomi, molecule, și educație, etc. Motivul principal a fost că nivelul de detaliu al atomului, în ceea ce privește chimia, a început de bază concepte atom de electroni. Aceste concepte atomice-moleculare au apărut și s-au stabilit în urmă cu aproximativ 150 de ani - în secolul al XIX-lea. Puțin mai târziu, AM Butlerof a dezvoltat o teorie a compușilor chimici, iar apoi a fost descoperit legea periodică. Acest lucru ne-a permis să prezinte nașterea moleculelor din atomi și da o înțelegere a atomice „economie“ a dispozitivului.

Înțelegerea esența caracteristicilor cuantice ale modelului de electroni a devenit posibil după ce a fost formulată de principiul lui Pauli. Cu ea a primit o explicație a aranjamentului de imagine coajă și ordinea de umplere electroni. Esența principiului este că electronii pot avea orice combinație a atomului patru caracteristici cuantice de mai sus, dar nu poate fi compus din doi electroni, identice în toate caracteristicile cuantice.

Rezultatul principal al descoperirii structurii atomice a legilor, care conține principiul de excluziune Pauli - fizică, adică, natura fenomenului, care constă în umplerea electroni shell. Și aceasta, la rândul său, a dat fundal pentru a sprijini legea periodică. Astfel, conținutul structurii generale a atomilor și moleculelor legi „chimic“ a primit afirmația sa fundamentală în fizică prin construirea „arhitectura“ internă a atomului.