Jalons de découvertes scientifiques – le principe de Pauli

Les plus importantes réalisations des physiciens de la compagnie dans le domaine de la structure de la matière au niveau des électrons nucléaires vues, reportez – vous au début du siècle dernier. L' une de ces percées dans l'étude de la MicroWorld est connue dans l'histoire de la science appelée « principe de Pauli. » Au moment où il est devenu clair que la nature quantique des phénomènes qui se produisent dans l'atome, en changeant radicalement de nombreux concepts sur les réalités du microcosme. Et quel est-il – le montant? Ce type d'une unité de mesure de la grandeur physique sous la forme de sa « portion » le plus bas en dessous de laquelle ne peut pas être. Par exemple, le rayon de la première orbite électronique ne peut pas être inférieure à 5,29 m · 10-11 des distances inférieures à cette valeur est inexact de dire -. Ils n'existeraient.

Quantum sont des concepts physiques familiers, qui sont la masse, la force, l'énergie, élargit la compréhension de la nature des électrons et autres particules qui composent l'atome. Et, bien sûr, sous réserve de parler des « blocs de construction de l'Univers », ont été créés des outils pour les décrire. Depuis lors, l'état de l'électron se caractérise par quatre nombres, appelé quantique. Diverses combinaisons de ces nombres est déterminé que l'aspect complet et unique de tout électron. Une fois qu'il est devenu possible de décrire l'énergie, l'espace et les états internes de l'électron, à l'ordre du jour a obtenu la question suivante – et comment les électrons que chaque atome peut être beaucoup, sont situés autour du noyau? Comment sont-ils « emballés »? L'étude de cette question a conduit à la formulation de la loi, maintenant connu sous le principe d'exclusion de Pauli. Quelle est son essence?

Un peu d' auto-éducation

1. atome dans sa forme la plus simple a des composants principaux – noyau et les électrons sont disposées respectivement au centre et en orbite autour du noyau. Les rayons des orbites (notée n) prendre des valeurs de nombres entiers commençant par un quantum – distance minimum possible de « parties ». Pour le cas où n = 1, nous avons le plus bas « faible » orbite, au cours de laquelle les spins électroniques avec énergie la plus basse. Le niveau d'énergie de l'électron est déterminé par le nombre quantique n, qui est aussi appelé le principal. A noter que pour un rayon donné de n peut calculer le nombre d'électrons dans cette orbite par la formule N = 2 (n • n). Ce nombre limite facile à calculer des électrons sur l'orbite avec un nombre quelconque n: la première – deux, dans le second – huit au troisième – dix-huit ans, etc. Cette conclusion du remplissage des coquilles en une quantité d'électrons ne dépassant pas N, – est un point essentiel qui contient le principe d'exclusion de Pauli.

2. L'énergie électronique et peut avoir des sous-couches chaque niveau majeur. Ils sont désignés par l, appelé côté (ou orbital) Numéro de quantum et peut avoir une valeur comprise entre l 0 à 4. La valeur de l détermine la forme spatiale du nuage d'électrons: sphérique, haltère, etc.

3. Le mouvement de l'électron, en d'autres termes, le flux de courant conduit à la création d'un champ magnétique circulaire. Mais dans ce cas, l'orbite d' électrons est le moment magnétique, qui est caractérisé par un autre, le troisième, le nombre quantique ml. Il est appelé magnétique nombre quantique et une projection de la dynamique orbitale d'un électron dans la direction du champ magnétique. Les valeurs que peut prendre le nombre de ml, se situent dans l'intervalle allant de -l à l +, avec la valeur zéro, et chacun d'eux peut être (2L + 1).

4. Enfin, la dernière caractéristique de l'électron quantique – rotation. Il ne comporte que deux longs ms = + 1/2 et ms = -1 / 2. L'essence physique du spin – un moment mécanique de mouvement de l'électron, ce qui n'a aucun lien avec son mouvement dans l'espace.

Communication du principe de Pauli et le système périodique DI Mendeleïev

En 1925, la découverte en physique des propriétés fondamentales de la MicroWorld a été comparable en importance à la table de Mendeleïev. Il a reçu le nom de son « parrain » et a depuis été connu comme le principe d'exclusion de Pauli. Chimie comme la science des matériaux et de leurs interactions dans le cadre du système périodique ne pouvait pas expliquer de nombreux mécanismes de processus qui ont lieu à l'association des atomes, molécules, et de l'éducation, etc. La principale raison est que le niveau de détail de l'atome, en termes de chimie, a commencé des concepts d'atome noyau d'électrons. Ces concepts atomiques moléculaires sont apparus et se sont mis en place il y a environ 150 ans – au XIXe siècle. Un peu plus tard, AM Butlerof a développé une théorie de composés chimiques, puis a découvert la loi périodique. Cela nous a permis de présenter la naissance de molécules d'atomes et donner une compréhension de l ' « économie » atomique du dispositif.

Comprendre l'essence des caractéristiques quantiques du modèle électronique est devenu possible après avoir été formulée par le principe de Pauli. Avec elle, reçu une explication de l'arrangement de la coquille de l'image et l'ordre de remplissage des électrons. L'essence du principe est que les électrons peuvent avoir une combinaison des quatre caractéristiques ci-dessus quantique atome mais ne peut pas être composé de deux électrons, identiques dans toutes les caractéristiques quantiques.

Le principal résultat de la découverte de la structure atomique des lois, qui contient le principe d'exclusion de Pauli – la physique, à savoir, la nature du phénomène, qui consiste à remplir les électrons shell. Et cela, à son tour, a donné l'arrière-plan pour soutenir la loi périodique. Ainsi, le « chimique » le contenu de la structure générale des atomes et des molécules lois a reçu son affirmation fondamentale en physique en construisant « architecture » interne de l'atome.