Mijlpalen van wetenschappelijke ontdekkingen - de Pauliprincipe

De belangrijkste verworvenheden van de afgelopen fysici die werkzaam zijn in het gebied van de structuur van materie op het niveau van de elektron-nucleaire standpunten, wordt verwezen naar het begin van de vorige eeuw. Een van deze doorbraken in de studie van de microwereld is bekend in de geschiedenis van de wetenschap genaamd "Pauli principe." Tegen de tijd werd duidelijk dat de quantum aard van de verschijnselen die optreden binnen het atoom, drastisch aan het veranderen veel concepten over de realiteit van de microkosmos. En wat is het - de quantum? Dit soort van een fysieke hoeveelheid meeteenheid in de vorm van zijn onderste "gedeelte" waaronder niet zijn. Bijvoorbeeld kan de straal van het eerste elektron baan ten minste 5,29 · 10-11 m Afstanden van minder dan deze waarde niet juist te zeggen -. Ze zouden niet bestaan.

Quantum bekend fysische begrippen, die de massa, kracht, energie, expandeert het begrijpen van de aard van elektronen en andere deeltjes die het atoom. En, natuurlijk, onder voorbehoud van praten over de bouwstenen van het heelal", zijn gecreëerd instrumenten om ze te beschrijven. Sindsdien is de toestand van de elektronenbundel gekenmerkt door vier cijfers genoemd kwantum. Verschillende combinaties van deze nummers wordt bepaald alleen volledig en uniek optreden van een elektron. Zodra het mogelijk werd om de energie, ruimte en de interne toestanden van het elektron te beschrijven, op de agenda kreeg de volgende vraag - en hoe elektronen die elk atoom velen kunnen worden, bevinden zich rond de kern? Hoe worden ze "ingepakt"? De studie van deze kwestie heeft geleid tot de formulering van de wet, nu bekend als de uitsluiting van Pauli. Wat is de essentie?

Een beetje self-onderwijs

1. atoom in zijn eenvoudigste vorm heeft hoofdcomponenten - kern en elektronen worden respectievelijk geplaatst in het midden en in een baan rond de kern. De stralen van de banen (aangeduid n) nemen waarden van gehele getallen beginnen met één kwantum - laagst mogelijke "delen" afstand. Voor het geval n = 1, hebben wij de laagste "lage" baan, waarbij de elektronenspins met de laagste energie. Het energieniveau van de elektronen wordt bepaald door de quantum getal n, dat ook de opdrachtgever wordt genoemd. Merk op dat voor een gegeven straal van n het aantal elektronen berekenen deze baan door de formule N = 2 (n • n). Deze gemakkelijk berekende maximum aantal elektronen op de baan met een aantal n: de eerste - twee, in de tweede - acht in de derde - achttien, etc. Deze conclusie van het vullen van de houders in een hoeveelheid elektronen maximaal N, - een essentieel punt dat de uitsluitingsprincipe bevat.

2. Elektronische energie en kan sublagen hebben elk belangrijk niveau. Zij worden aangeduid met l, genaamd zijde (of orbitaal) quantumgetal en kan een waarde tussen 0 l moet 4. De waarde van L bepaalt de ruimtelijke vorm van de elektronenwolk: bolvormig, halter, etc.

3. De beweging van het elektron, dat wil zeggen de stroom leidt tot het ontstaan van een cirkelvormig magneetveld. Maar in dit geval, het elektron orbitale is het magnetische moment, dat wordt bepaald door een andere, de derde, de kwantumgetal ml. Het magnetische heet quantumgetal en een projectie van het impulsmoment van een elektron in het magnetische veldrichting. De waarden die het aantal ml, Hij kan nemen in het bereik van l tot + l waarvan de waarde nul, en ze kunnen worden (2l + 1).

4. Ten slotte is de laatste eigenschap van quantum elektron - spin. Omvat twee feature ms = + 1/2 en ms = -1/2. De fysieke essentie van spin - mechanisch impulsmoment van de elektronen, die geen verband houden met de beweging in de ruimte heeft.

Mededeling van het Pauli principe en het periodiek systeem DI Mendelejev

In 1925 was de ontdekking in fysica van de fundamentele eigenschappen van de microworld vergelijkbaar belang uitsluitend aan de Mendeleev. Het kreeg de naam van zijn "peetvader" en is sindsdien bekend als de uitsluiting van Pauli. Chemie als de wetenschap van materialen en hun interacties binnen het kader van het periodiek systeem kon niet veel van de mechanismen van de processen die plaatsvinden op vereniging van atomen, moleculen, en onderwijs, enz. Uit te leggen Voordeel hiervan is dat het detailniveau van het atoom, in termen van de chemie, begon atoom concepten elektron kern. Deze atomaire-moleculaire concepten naar voren zijn gekomen en vestigden zich ongeveer 150 jaar geleden - in de negentiende eeuw. Een beetje later, AM Butlerof ontwikkelde een theorie van chemische verbindingen, en vervolgens werd ontdekt de periodieke wet. Dit liet ons toe om de geboorte van moleculen presenteren van atomen en geven een inzicht in de atomaire "economy" van het apparaat.

Inzicht in de essentie van de quantum eigenschappen van het elektron model werd mogelijk nadat door de Pauliprincipe geformuleerd. Hiermee kreeg uitleg over het beeld mantel opstelling en volgorde van het vullen elektronen. De essentie van het principe dat de elektronen een combinatie van de bovengenoemde vier quantum kenmerken atoom kan hebben, maar niet uit twee elektronen, identiek in alle quantum eigenschappen.

Het belangrijkste resultaat van de ontdekking van de atoomstructuur van de wetgeving, die uitsluitingsprincipe bevat - physics, dwz aard van het verschijnsel, die bestaat uit het vullen van de electronen. En dit op zijn beurt, gaf de achtergrond van de periodieke wet te ondersteunen. Dus de "chemische" de inhoud van de algemene structuur van atomen en moleculen wetten ontving zijn fundamentele bevestiging natuurkunde door gebouw interne "architectuur" van het atoom.