Milestones fan wittenskiplike ûntdekkingen - de Pauli prinsipe

De meast wichtige prestaasjes fan 'e ôfrûne natuerkundigen wurkje op it mêd fan ' e struktuer fan 'e saak op it nivo fan it elektron-nukleêre werjeften, ferwize nei it begjin fan de foarige ieu. Ien fan dy breakthroughs yn 'e stúdzje fan' e microworld is bekend yn 'e skiednis fan' e wittenskip neamd "Pauli prinsipe." Tsjin de tiid waard it dúdlik dat it kwantum karakter fan ferskynsels foarkommend binnen it atoom, dramatysk feroarjende protte begripen oer de realiteiten fan it Microcosm. En wat is it - it kwantum? Dit soarte fan in fysyk kwantiteit it mjitten fan ienheid yn de foarm fan syn leechst "diel" hjirûnder it kin net wêze. Bygelyks, de striel fan 'e earste elektroanemikroskoop orbit kin net minder as 5,29 · 10-11 m Ofstannen minder as dizze wearde is net goed te sizzen -. Se soene net bestean.

Quantum binne bekende fysike begripen, dat binne de massa, krêft, enerzjy, bout fierder oan it begryp fan 'e aard fan elektroanen en oare dieltsjes dy't meiïnoar it atoom. En, fansels, ûnderwerp te praten oer de 'boustiennen fan de Universe ", binne makke ark te beskriuwe se. Sûnt dy tiid is de steat fan it elektron wurdt karakterisearre troch fjouwer nûmers, neamd kwantumfysika. Ferskate kombinaasjes fan dy nûmers wurdt fêststeld allinne fol en unike ferskining fan in elektron. Once it waard mooglik te beskriuwen 'e enerzjy, romte en ynterne steaten fan it elektron, op' e aginda krige de folgjende fraach - en hoe't elektroanen dêr't elke atoom kin wêze soad, lizze om de kearn? Hoe binne se "ynpakt"? De stúdzje fan dizze dei hat laat ta de formulearring fan 'e wet, no bekend as de Pauli útsluting prinsipe. Wat is syn essinsje?

In bytsje self-edukaasje

1. atoom yn syn ienfâldichste foarm hat wichtichste ûnderdielen - kearn en elektroanen wurde ynlevere respektivelik yn it sintrum en yn in baan om de kearn. De radii fan de banen (oanjūn n) nimme op wearden fan integers begjinne mei ien kwantum - minimum mooglik "parten" ôfstân. Foar it gefal doe't n = 1, wy hawwe de leechste "lege" baan, dêr't it elektron Spins mei de leechste enerzjy. De enerzjy nivo fan it elektron wurdt bepaald troch it kwantum getal n, dat wurdt ek wol it foarnaamste. Tink derom dat foar in opjûn straal fan n kin bepalen it oantal elektroanen yn dizze baan troch de formule N = 2 (n • n). Dit maklik berekkene limyt oantal elektroanen op 'e baan mei hokker nûmer n: de earste - twa, yn it twadde - acht yn' e tredde - achttjin jier, ensfh Dy konklúzje fan de folling fan de skulpen yn in bedrach fan elektroanen net heechst N, - is in essinsjeel punt dat befettet de Pauli útsluting prinsipe.

2. Electronic enerzjy en kinne hawwe sublayers elts grutte nivo. Se wurde oantsjutten mei l, neamd kant (of orbital) kwantum getal en kinne hawwe in wearde fan l 0 oant 4. De wearde fan l bepaalt de romtlike foarm fan it elektron wolk: sfearyske, dumbbell, ensfh

3. De beweging fan it elektron, yn oare wurden, de besteande stream liedt ta it oprjochtsjen fan in rûne magnetyske fjild. Mar yn dit gefal, it elektron orbital is it magnetysk momint, dat wurdt karakterisearre troch in oar, it tredde, it kwantum getal ml. It wurdt neamd magnetic kwantum getal en in projeksje fan 'e orbital momentum fan in elektron yn it magnetysk fjild rjochting. De wearden dat kin nimme it oantal ml, lizze yn it oanbod fan -l oant + l, mei de nul wearde, en allegearre kin wêze (2l + 1).

4. Ta beslút, de lêste karakteristyk fan kwantum elektron - spin. It bestiet út mar twa funksje ms = + 1/2 en ms = -1 / 2. De fysike wêzen fan spin - in meganysk momint fan momentum fan it elektron, dat hat gjin ferbining mei syn beweging yn romte.

Kommunikaasje fan de Pauli prinsipe en it periodyk systeem DI Mendeleev

Yn 1925 de fynst yn de natuerkunde fan 'e fûnemintele eigenskippen fan de microworld waard makke fergelykjen yn belang allinne ta de Mendeleev tafel. It krige de namme fan syn "peetomke" en is sûnt dy tiid bekend as de Pauli útsluting prinsipe. Skiekunde as de wittenskip fan materialen en harren ynteraksjes binnen it ramt fan it periodyk systeem koe net útlizze in protte fan 'e meganismen fan prosessen nimme plak by feriening fan atomen, molekulen, en it ûnderwiis, ensfh De wichtichste reden wie dat it nivo fan it detail fan it atoom, yn termen fan skiekunde, begûn Atom konsepten elektron kearn. Dy Atomic-molekulêre begripen hawwe nei foaren kommen en fêstige harsels sa'n 150 jier lyn - yn de njoggentjinde ieu. In bytsje letter, BIN Butlerof ûntwikkele in teory fan de gemyske ferbiningen, en dan waard ûntdutsen de periodyk wet. Dit joech ús te presintearjen de berte fan molekulen út atomen en jouwe in begryp fan de atomêre "ekonomy" fan it apparaat.

Ynsjoch yn de essinsje fan it kwantum skaaimerken fan it elektron model waard mooglik nei't it formulearre troch de Pauli prinsipe. Mei it krige in taljochting op de foto shell regeling en de oarder fan ynfoljen elektroanen. De essinsje fan it prinsipe is dat de elektroanen hawwe kinne eltse kombinaasje fan boppesteande fjouwer Quantum eigenskippen atoom, mar kin net gearstald út twa elektroanen, identike yn alle kwantumfysika skaaimerken.

De wichtichste resultaat fan 'e ûntdekking fan atomic struktuer fan wetten, wêryn' t de Pauli útsluting prinsipe - natuerkunde, ie, karakter fan it ferskynsel, dat bestiet by it ynfoljen fan de dop elektroanen. En dizze, beurt, joech de eftergrûn te stypjen it periodyk wet. Sa, de "gemyske" de ynhâld fan 'e algemiene struktuer fan atomen en molekulen wetten krigen har fûnemintele affirmation yn de natuerkunde troch de bou fan ynterne "arsjitektuer" fan it atoom.