Mylpale van wetenskaplike ontdekkings - die Pauli beginsel

Die belangrikste prestasies van die afgelope fisici werk in die veld van die struktuur van materie by die vlak van elektron-kern uitsig, verwys na die begin van die vorige eeu. Een van hierdie deurbrake in die studie van die micro wêreld bekend in die geskiedenis van die wetenskap genoem "Pauli beginsel." Teen die tyd dat het dit duidelik geword dat die kwantum aard van verskynsels wat binne die atoom, dramaties verander baie konsepte oor die werklikhede van die mikrokosmos. En wat is dit - die omvang? Hierdie soort van 'n fisiese hoeveelheid meet eenheid in die vorm van sy laagste "gedeelte" hieronder wat kan nie wees nie. Byvoorbeeld, kan die radius van die eerste elektron wentelbaan nie minder as 5,29 · 10-11 m Afstande minder as hierdie waarde is nie korrek om te sê -. Hulle sou nie bestaan nie.

Quantum vertroud fisiese konsepte, wat die massa, krag, energie is, vergroot die begrip van die aard van elektrone en ander deeltjies waaruit die atoom. En, natuurlik, onderhewig aan praat oor die "boustene van die heelal", geskep tools om hulle te beskryf. Sedertdien is die toestand van die elektron gekenmerk deur vier nommers, genoem kwantum. Verskillende kombinasies van hierdie getalle word bepaal net vol en unieke voorkoms van enige elektron. Sodra dit moontlik geword om die energie, ruimte en interne state van die elektron te beskryf, op die agenda het die volgende vraag - en hoe elektrone wat elke atoom baie kan wees, is geleë rondom die kern? Hoe word hulle "verpak"? Die studie van hierdie kwessie het gelei tot die formulering van die wet, nou bekend as die uitsluiting Pauli. Wat is die essensie?

'N bietjie self-onderwys

1. atoom in sy eenvoudigste vorm het hoofkomponente - kern en elektrone onderskeidelik die hand gesit in die sentrum en in 'n wentelbaan om die kern. Die radiusse van die bane (aangedui N) op waardes van heelgetalle wat begin met 'n kwantum - minimum moontlike "gedeeltes" afstand. Vir die geval wanneer n = 1, ons het die laagste "lae" baan, waar die elektron draai met die laagste energie. Die energie vlak van die elektron is bepaal deur die kwantumgetal n, wat ook die skoolhoof genoem word. Let daarop dat vir 'n gegewe radius van N die aantal elektrone kan bereken in hierdie wentelbaan deur die formule N = 2 (n • n). Dit maklik bereken limiet aantal elektrone op die baan met 'n aantal N: die eerste - twee, in die tweede - agt in die derde - agtien, ens Hierdie gevolgtrekking van die vulling van die doppe in 'n bedrag van elektrone van hoogstens N, - is 'n noodsaaklike punt dat die uitsluiting Pauli bevat.

2. Elektroniese energie en kan sublayers het elke groot vlak. Hulle word aangedui deur l, genaamd kant (of orbitale) kwantumgetal en kan nie 'n waarde van l 0 moet 4. Die waarde van l bepaal die ruimtelike vorm van die elektronwolk: sferiese, Halter, ens

3. Die beweging van die elektron, met ander woorde, die huidige vloei lei tot die skepping van 'n omsendbrief magnetiese veld. Maar in hierdie geval, die elektron orbitale is die magnetiese moment, wat gekenmerk word deur 'n ander, die derde, die kwantumgetal ml. Dit is magnetiese genoem kwantumgetal en 'n projeksie van die baan momentum van 'n elektron in die magnetiese veld rigting. Die waardes wat die aantal ml, leuen kan neem in die reeks van l tot + l, met die waarde nul is, en almal van hulle kan wees (2l + 1).

4. Ten slotte, die laaste eienskap van kwantum elektron - spin. Dit bestaan slegs uit twee kenmerk ms = + 1/2 en me = -1/2. Die fisiese wese van spin - 'n meganiese moment van momentum van die elektron, wat geen verband met sy beweging in die ruimte het.

Kommunikasie van die Pauli beginsel en die periodieke stelsel DI Mendeleev

In 1925 was die ontdekking in fisika van die fundamentele eienskappe van die micro wêreld vergelykbaar in belang slegs aan die Mendeleev tafel. Dit het die naam van sy "peetpa" en is sedertdien bekend as die uitsluiting Pauli. Chemie as die wetenskap van materiale en hul interaksies binne die raamwerk van die periodieke stelsel kon nie baie van die meganismes van prosesse wat plaasvind by vereniging van atome, molekules, en opvoeding, ens te verduidelik Die hoofrede was dat die vlak van detail van die atoom, in terme van chemie, begin atoom konsepte elektron kern. Hierdie atoom-molekulêre konsepte na vore gekom het en gevestigde hulself sowat 150 jaar gelede - in die negentiende eeu. 'N Rukkie later, IS Butlerof ontwikkel 'n teorie van chemiese verbindings, en dan ontdek die periodieke wet. Dit het ons toegelaat om die geboorte van molekules aan te bied uit atome en gee 'n begrip van die atoom "ekonomie" van die toestel.

Begrip van die essensie van die kwantum eienskappe van die elektron model moontlik geword nadat hy deur die Pauli beginsel geformuleer. Met dit het 'n verduideliking van die prentjie dop reëling en die einde van die vulling van elektrone. Die essensie van die beginsel is dat die elektrone 'n kombinasie van die bogenoemde vier kwantum eienskappe atoom kan hê, maar kan nie bestaan uit twee elektrone, identies in alle kwantum eienskappe.

Die belangrikste gevolg van die ontdekking van atoomstruktuur van die wette wat die uitsluiting Pauli bevat - fisika, dit wil sê, aard van die verskynsel, wat bestaan in te vul die dop elektrone. En dit op sy beurt, het die agtergrond van die periodieke wet ondersteun. Dus, die "chemiese" die inhoud van die algemene struktuur van atome en molekules wette ontvang sy fundamentele bevestiging in fisika deur die bou van interne "argitektuur" van die atoom.