क्वांटम यांत्रिकी में बहुत कुछ समझ से परे है, बहुत कुछ शानदार लगता है। क्वांटम संख्याओं पर भी यही बात लागू होती है, जिसकी प्रकृति आज भी रहस्यमय है। लेख उनके साथ काम करने की अवधारणा, प्रकार और सामान्य सिद्धांतों का वर्णन करता है।
सामान्य विशेषताएं
भौतिक मात्राओं के लिए पूर्णांक या अर्ध-पूर्णांक क्वांटम संख्याएं सभी संभावित असतत मूल्यों को निर्धारित करती हैं जो क्वांटा (अणु, परमाणु, नाभिक) और प्राथमिक कणों की प्रणालियों की विशेषता रखते हैं। उनका अनुप्रयोग प्लैंक नियतांक के अस्तित्व से निकटता से संबंधित है। सूक्ष्म जगत में होने वाली प्रक्रियाओं की विसंगति क्वांटम संख्या और उनके भौतिक अर्थ को दर्शाती है। परमाणु के स्पेक्ट्रा की नियमितताओं का वर्णन करने के लिए उन्हें पहली बार पेश किया गया था। लेकिन व्यक्तिगत मात्राओं का भौतिक अर्थ और विसंगति केवल क्वांटम यांत्रिकी में ही प्रकट हुई थी।
इस प्रणाली की स्थिति को पूरी तरह से निर्धारित करने वाले सेट को पूर्ण सेट कहा जाता था। इस तरह के एक सेट से संभावित मूल्यों के लिए जिम्मेदार सभी राज्य राज्यों की एक पूरी प्रणाली बनाते हैं। एक इलेक्ट्रॉन की स्वतंत्रता की डिग्री के साथ रसायन विज्ञान में क्वांटम संख्या इसे तीन स्थानिक निर्देशांक और स्वतंत्रता की आंतरिक डिग्री में परिभाषित करती है -स्पिन।
परमाणुओं में इलेक्ट्रॉन विन्यास
एक परमाणु में एक नाभिक और इलेक्ट्रॉन होते हैं, जिनके बीच एक स्थिर स्थिर प्रकृति की शक्तियाँ कार्य करती हैं। जैसे-जैसे नाभिक और इलेक्ट्रॉन के बीच की दूरी घटती जाएगी, ऊर्जा बढ़ती जाएगी। यह माना जाता है कि स्थितिज ऊर्जा शून्य होगी यदि यह नाभिक से असीम रूप से दूर है। इस अवस्था का उपयोग प्रारंभिक बिंदु के रूप में किया जाता है। इस प्रकार, इलेक्ट्रॉन की आपेक्षिक ऊर्जा निर्धारित होती है।
इलेक्ट्रॉन शेल ऊर्जा स्तरों का एक समूह है। उनमें से एक का संबंध मुख्य क्वांटम संख्या n द्वारा व्यक्त किया जाता है।
मुख्य संख्या
यह एक निश्चित ऊर्जा स्तर को संदर्भित करता है जिसमें ऑर्बिटल्स का एक सेट होता है जिसमें समान मान होते हैं, जिसमें प्राकृतिक संख्याएं होती हैं: n=1, 2, 3, 4, 5… जब एक इलेक्ट्रॉन एक कदम से दूसरे कदम पर जाता है, तो मुख्य क्वांटम संख्या परिवर्तन। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि सभी स्तर इलेक्ट्रॉनों से भरे नहीं हैं। परमाणु के कोश को भरते समय कम से कम ऊर्जा के सिद्धांत का एहसास होता है। इस मामले में उनकी स्थिति को अनएक्साइटेड या बेसिक कहा जाता है।
कक्षीय संख्या
प्रत्येक स्तर पर कक्षाएँ होती हैं। उनमें से समान ऊर्जा वाले एक सबलेवल बनाते हैं। ऐसा असाइनमेंट ऑर्बिटल (या, जैसा कि इसे साइड भी कहा जाता है) क्वांटम नंबर l का उपयोग करके किया जाता है, जो पूर्णांकों के मानों को शून्य से n - 1 तक ले जाता है। तो एक इलेक्ट्रॉन जिसमें मुख्य और कक्षीय क्वांटम संख्याएँ होती हैं। n और l बराबर हो सकते हैं, l=0 से शुरू होकर l=n - 1.
से समाप्त हो सकते हैं
यह संबंधितों के आंदोलन की प्रकृति को दर्शाता हैसबलेवल और एनर्जी लेवल। l=0 और n के किसी भी मान के लिए, इलेक्ट्रॉन बादल एक गोले के आकार का होगा। इसकी त्रिज्या n के समानुपाती होगी। एल=1 पर, इलेक्ट्रॉन बादल अनंत या आकृति आठ का रूप ले लेगा। l का मान जितना बड़ा होगा, आकार उतना ही जटिल होगा और इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा में वृद्धि होगी।
चुंबकीय संख्या
Ml चुंबकीय क्षेत्र की एक या दूसरी दिशा पर कक्षीय (पक्ष) कोणीय गति का प्रक्षेपण है। यह उन कक्षकों के स्थानिक अभिविन्यास को दर्शाता है जिनमें संख्या l समान है। एमएल के अलग-अलग मान 2l + 1 हो सकते हैं, -l से +l तक।
एक अन्य चुंबकीय क्वांटम संख्या को स्पिन - एमएस कहा जाता है, जो गति का आंतरिक क्षण है। इसे समझने के लिए, कोई भी अपनी धुरी के चारों ओर एक इलेक्ट्रॉन के घूमने की कल्पना कर सकता है। Ms -1/2, +1/2, 1 हो सकता है।
पॉली का सिद्धांत: एक परमाणु में 4 समान क्वांटम संख्या वाले दो इलेक्ट्रॉन नहीं हो सकते। उनमें से कम से कम एक उत्कृष्ट होना चाहिए।
परमाणु बनाने का नियम।
- न्यूनतम ऊर्जा का सिद्धांत। इसके अनुसार, क्लेचकोवस्की के नियमों के अनुसार, जो स्तर और सबलेवल कोर के करीब हैं, उन्हें पहले भरा जाता है।
- तत्व की स्थिति इंगित करती है कि ऊर्जा स्तरों और उपस्तरों पर इलेक्ट्रॉनों को कैसे वितरित किया जाता है:
- संख्या परमाणु के आवेश और उसके इलेक्ट्रॉनों की संख्या से मेल खाती है;
- आवधिक संख्या स्तरों की संख्या से मेल खाती हैऊर्जा;
- समूह संख्या परमाणु में संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या के समान होती है;
- उपसमूह उनके वितरण को दर्शाता है।
प्राथमिक कण और नाभिक
प्राथमिक कणों के भौतिकी में क्वांटम संख्याएं उनकी आंतरिक विशेषताएं हैं जो परिवर्तनों की बातचीत और पैटर्न को निर्धारित करती हैं। स्पिन s के अलावा, यह विद्युत आवेश Q है, जो सभी प्राथमिक कणों के लिए शून्य या पूर्णांक, ऋणात्मक या धनात्मक के बराबर है; बेरियन चार्ज बी (एक कण में - शून्य या एक, एक एंटीपार्टिकल में - शून्य या माइनस वन); लेप्टन चार्ज, जहां ले और एलएम शून्य, एक के बराबर हैं, और एंटीपार्टिकल में - शून्य और माइनस एक; पूर्णांक या अर्ध-पूर्णांक के साथ समस्थानिक स्पिन; विचित्रता एस और अन्य। ये सभी क्वांटम संख्याएं प्राथमिक कणों और परमाणु नाभिक दोनों पर लागू होती हैं। हालांकि, यह बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है कि वे संभावित मूल्यों के असतत स्पेक्ट्रम से संबंधित हों।
