Принцип Паули - реферат

Введение

В 1925 г. Паули установил квантово - механический принцип (принцип запрета Паули).

В любом атоме не может быть 2-ух электронов, находящихся в схожих стационарных состояниях, определяемых набором 4 квантовых чисел: n, , m, ms.

К примеру, на энергетическом уровне может находиться менее 2-ух электронов, но с обратным направлением спинов.

Принцип Паули отдал возможность Принцип Паули - реферат на теоретическом уровне доказать повторяющуюся систему частей Менделеева, сделать квантовые статистики, современную теорию жестких тел и др.

Принцип Паули

Состояние каждого электрона в атоме характеризуется 4-мя квантовыми числами:

1. Главное квантовое число n (n = 1, 2 ...).

2. Орбитальное (азимутальное) квантовое число l (l = 0, 1, 2, ... n-1).

3. Магнитное квантовое число m (m = 0, +/-1, +/-2, +/-... +/-l).

4. Спиновое квантовое Принцип Паули - реферат число ms (ms = +/-1/2 ).

Для 1-го фиксированного значения головного квантового числа n существует 2n2 разных квантовых состояний электрона.

Один из законов квантовой механики, именуемый принципом Паули, утверждает:

В одном и том же атоме не может быть 2-ух электронов, владеющих схожим набором квантовых чисел, (т.е. не может быть 2-ух электронов Принцип Паули - реферат в схожем состоянии).

Принцип Паули дает разъяснение повторяющейся повторяемости параметров атома, т.е. повторяющейся системе частей Менделеева.

Повторяющаяся система частей Д. И. Менделеева

В 1869 г. Менделеев открыл повторяющийся закон конфигурации хим и физических параметров частей. Он ввел понятие о порядковом номере элемента и получил полную периодичность в изменении хим параметров Принцип Паули - реферат частей.

При всем этом часть клеток повторяющейся системы осталась незаполненной, т.к. надлежащие им элементы были неопознаны к тому времени. В 1998 г. в Рф синтезирован изотоп 114-го элемента.

Менделеев предсказал ряд новых частей (скандий, германий и др.) и обрисовал их хим характеристики. Позже эти элементы были открыты, что Принцип Паули - реферат стопроцентно подтвердило справедливость его теории. Даже удалось уточнить значения атомных масс и некие характеристики частей.

Хим характеристики атомов и ряд их физических параметров объясняются поведением наружных (валентных) электронов.

Стационарные квантовые состояния электрона в атоме (молекуле) характеризуются набором 4-х квантовых чисел: головного (n), орбитального (l), магнитного (m) и магнитного спинового (ms). Каждое Принцип Паули - реферат из их охарактеризовывает квантование: энергии (n), момента импульса (l), проекции момента импульса на направление наружного магнитного поля (m) и проекции спина (ms).

Согласно теории порядковый номер хим элемента Z равен общему числу электронов в атоме.

Если Z - число электронов в атоме, находящихся в состоянии, которое задается набором Принцип Паули - реферат 4-х квантовых чисел n, l, m, ms, то Z(n, l, m, ms) = 0 либо 1.

Если Z - число электронов в атоме, находящихся в состояниях, определяемых набором 3-х квантовых чисел n, l, m, то Z(n, l, m)=2. Такие электроны отличаются ориентацией спинов.

Если Z - число электронов в атоме, находящихся в состояниях, определяемых 2-мя Принцип Паули - реферат квантовыми числами n, l,то Z(n, l)=2(2l+1).

Если Z - число электронов в атоме, которые находятся в состояниях, определяемых значением головного квантового числа n, то Z(n)=2n2.

Электроны в атоме, занимающие совокупа состояний с схожими значениями головного квантового числа n, образуют электрический слой: при n=1 К - слой Принцип Паули - реферат; при n=2 L - слой; при n=3 М - слой; при n=4 N - слой; при n=5 О - слой и т.д.

В каждом электрическом слое атома все электроны распределены по оболочкам. Оболочка соответствует определенному значению орбитального квантового числа (табл. 1 и рис. 1).

n Электрический слой Число электронов в оболочках Общее число электронов
s(l=0) p Принцип Паули - реферат(l=1) d(l=2) f(l=3) g(l=4)
1 K 2 - - - - 2
1 L 2 6 - - - 8
3 M 2 6 10 - - 18
4 N 2 6 10 14 - 32
5 O 2 6 10 14 18 50

При данном l магнитное квантовое число m воспринимает 2l+1 значений, а ms - два значения. Потому число вероятных состояний в электрической оболочке с данным l равно 2(2l+1). Так оболочка l=0 (s - оболочка) заполнена 2-мя электронами; оболочка l=1 (р - оболочка) - шестью электронами Принцип Паули - реферат; оболочка l=2 (d - оболочка) - 10 электронами; оболочка l=3 (f - оболочка) - четырнадцатью электронами.

Последовательность наполнения электрических слоев и оболочек в повторяющейся системе частей Менделеева разъясняется квантовой механикой и основывается на 4-х положениях:

1. Общее число электронов в атоме данного хим элемента равно порядковому номеру Z.

2. Состояние электрона в атоме определяется набором 4-х квантовых чисел: n Принцип Паули - реферат, l, m, ms.

3. Рассредотачивание электронов в атоме по энергетическим состояниям должно удовлетворять минимуму энергии.

4. Наполнение электронами энергетических состояний в атоме должно происходить в согласовании с принципом Паули.

При рассмотрении атомов с огромным Z, из-за возрастания заряда ядра, электрический слой стягивается к ядру и начинает заполняться слой с Принцип Паули - реферат n=2 и т.д. При данном n поначалу заполняется состояние s-электронов (l=0), потом р-электронов (l=1), d-электронов (l=2) и т.д. Это приводит к периодичности хим и физических параметров частей. Для частей первого периода поначалу происходит наполнение оболочки 1s; для электронов второго и третьего периодов Принцип Паули - реферат - оболочек 2s, 2p и 3s и 3р.

Но, начиная с 4-ого периода (элемент калий, Z=19), последовательность наполнения оболочек нарушается вследствие конкуренции близких по энергии связи электронов. Прочнее возможно окажутся (энергетически прибыльнее) связанными электроны с огромным n, но наименьшим l (к примеру, электроны 4s прочнее связаны, чем 3d).

Рассредотачивание электронов в атоме по Принцип Паули - реферат оболочкам определяют его электрическую конфигурацию. Для указания электрической конфигурации атома пишут в ряд знаки наполнения электрических состояний оболочек nl, начиная с самой близкой к ядру. Индексом справа вверху отмечают числа электронов в оболочке, находящихся в этих состояниях. К примеру, у атома натрия 2311Na, где Z=11 - порядковый номер Принцип Паули - реферат элемента в таблице Менделеева; число электронов в атоме; число протонов в ядре; A=23 - общее число (число протонов и нейтронов в ядре). Электрическая конфигурация имеет вид: 1s2 2s2 2p6 3s1, т.е. в слое с n=1 и l=0 - два s-электрона; в слое с n=2 и l=0 - два s-электрона Принцип Паули - реферат; в слое с n=2 и l=1 - 6 р-электронов; в слое с n=3 и l=0 - один s-электрон.

Вместе с обычной электрической конфигурацией атома, соответственной более крепкой энергии связи всех электронов, при возбуждении 1-го либо нескольких электронов появляются возбужденные электрические конфигурации.

К примеру, у гелия все уровни энергии разбиваются на две системы Принцип Паули - реферат уровней: система уровней ортогелия, соответственная параллельной ориентации спинов электронов и система уровней парагелия, соответственная антипараллельной ориентации спинов. Обычная конфигурация гелия 1s2 вследствие принципа Паули вероятна только при антипараллельной ориентации спинов электронов, соответственной парагелию.

Заключение

Итак, принцип запрета Паули разъясняет, длительно считавшуюся таинственной, повторяющуюся структуру частей, открытую Д Принцип Паули - реферат.И.Менделеевым.

Перечень литературы

1. Детлаф А.А., Яворский Б.Н. Курс физики. - М., 1989.

2. Компанеец А.С. Что такое квантовая механика? - М., 1977.

3. Орир Дж. Пользующаяся популярностью физика. - М., 1964.

4. Трофимова Т.И. Курс физики. - М., 1990.


princip-glasnosti-pravosudiya.html
princip-gyujgensa-frenelya-metod-zon-frenelya.html
princip-individualizacii-obucheniya.html