ความคืบหน้าของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ - หลักการ Pauli

ความสำเร็จที่สำคัญที่สุดของนักฟิสิกส์ที่ผ่านมาทำงานในด้านของ โครงสร้างของเรื่อง ที่ ระดับของอิเล็กตรอนนิวเคลียร์ มุมมองหมายถึงจุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ผ่านมา หนึ่งในนวัตกรรมเหล่านี้ในการศึกษาของ microworld ที่เป็นที่รู้จักกันในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่า "หลักการ Pauli." ตามเวลาที่มันกลายเป็นที่ชัดเจนว่าธรรมชาติควอนตัมของปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นภายในอะตอมอย่างมากเปลี่ยนแนวคิดมากมายเกี่ยวกับความเป็นจริงของพิภพที่ และมันก็เป็นสิ่งที่ - ควอนตัม? ชนิดของปริมาณทางกายภาพหน่วยวัดในรูปแบบของ "ส่วน" ต่ำสุดด้านล่างนี้ซึ่งไม่สามารถ ยกตัวอย่างเช่นรัศมีของวงโคจรอิเล็กตรอนแรกต้องไม่น้อยกว่า 5.29 เมตร·วันที่ 10-11 ระยะทางน้อยกว่าค่านี้ไม่ถูกต้องที่จะพูด -. พวกเขาจะไม่อยู่

ควอนตัมที่มีแนวความคิดทางกายภาพที่คุ้นเคยซึ่งเป็นมวลแรง, พลังงาน, การขยายความเข้าใจในธรรมชาติของอิเล็กตรอนและอนุภาคอื่น ๆ ที่ทำขึ้นอะตอม และเครื่องมือแน่นอนอาจมีการพูดคุยเกี่ยวกับ 'สร้างบล็อคของจักรวาล" ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่ออธิบายให้พวกเขา ตั้งแต่นั้นสถานะของอิเล็กตรอนที่โดดเด่นด้วยตัวเลขสี่เรียกว่าควอนตัม ชุดต่างๆของตัวเลขเหล่านี้จะถูกกำหนดลักษณะเฉพาะเต็มรูปแบบและเอกลักษณ์ของอิเล็กตรอน เมื่อมันกลายเป็นไปได้ที่จะอธิบายถึงพลังงานพื้นที่และรัฐภายในของอิเล็กตรอนในวาระการประชุมมีคำถามต่อไปนี้ - และวิธีการที่อิเล็กตรอนซึ่งแต่ละอะตอมสามารถเป็นจำนวนมากตั้งอยู่รอบนิวเคลียส? วิธีการที่พวกเขา "บรรจุ"? การศึกษาปัญหานี้ได้นำไปสู่การกำหนดของกฎหมายที่รู้จักกันตอนนี้เป็นหลักการกีดกันของเพาลี สาระสำคัญของมันคืออะไร?

ระดับการศึกษาตัวเองเล็ก ๆ น้อย ๆ

1. อะตอมในรูปแบบง่ายที่มีส่วนประกอบหลัก - หลักและอิเล็กตรอนมีจำหน่ายตามลำดับในศูนย์และในวงโคจรรอบนิวเคลียส รัศมีของวงโคจร (แสดง n) ใช้เวลาในค่าของจำนวนเต็มเริ่มต้นด้วยหนึ่งควอนตัม - ต่ำสุดที่เป็นไปได้ "ส่วน" ระยะทาง สำหรับกรณีที่ n = 1 เรามีวงโคจรต่ำสุด "ต่ำ" ซึ่งอิเล็กตรอนหมุนด้วยพลังงานต่ำสุด ระดับการใช้พลังงานของ อิเล็กตรอนจะถูกกำหนดโดยจำนวนควอนตัม n ซึ่งจะเรียกว่าหลัก โปรดทราบว่าสำหรับรัศมีที่กำหนดของ n สามารถคำนวณจำนวนของอิเล็กตรอนในวงโคจรนี้โดยสูตร N = 2 (n • n) จำนวนนี้ได้อย่างง่ายดายคำนวณขีด จำกัด ของอิเล็กตรอนในวงโคจรที่มีจำนวน n ใด ๆ : ครั้งแรก - สองในสอง - แปดในไตรมาสที่สาม - สิบแปด ฯลฯ ข้อสรุปนี้ของการบรรจุของเปลือกหอยจำนวนอิเล็กตรอนไม่เกิน N นั้น - เป็นจุดสำคัญที่มีหลักการกีดกันของเพาลี

2. พลังงานอิเล็กทรอนิกส์และสามารถมี sublayers แต่ละระดับที่สำคัญ พวกเขาจะแสดงโดยลิตรเรียกว่าด้าน (หรือวงโคจร) จำนวนควอนตัมและสามารถมีค่าจาก 0 ถึงลิตร 4. ค่าของ L เป็นตัวกำหนดรูปร่างการกระจายตัวของเมฆอิเล็กตรอน: ทรงกลมดัมเบล ฯลฯ

3. การเคลื่อนไหวของอิเล็กตรอนในคำอื่น ๆ , การไหลของกระแสจะนำไปสู่การสร้างสนามแม่เหล็กวงกลม แต่ในกรณีนี้อิเล็กตรอนโคจรเป็น ช่วงเวลาที่แม่เหล็ก ซึ่งเป็นลักษณะอื่นที่สามจำนวนควอนตัมมล. มันถูกเรียกว่าแม่เหล็ก จำนวนควอนตัม และประมาณการของโมเมนตัมโคจรของอิเล็กตรอนในทิศทางสนามแม่เหล็ก ค่าที่สามารถใช้จำนวนมิลลิลิตรนอนในช่วงของจาก -l ถึง + L ที่มีค่าเป็นศูนย์และทั้งหมดของพวกเขาสามารถ (2L + 1)

4. สุดท้ายลักษณะสุดท้ายของอิเล็กตรอนควอนตัม - สปิน มันประกอบด้วยเพียงสองคุณลักษณะ MS + = 1/2 และ MS = -1/2 สาระสำคัญทางกายภาพของสปิน - ช่วงเวลาที่กลของโมเมนตัมของอิเล็กตรอนซึ่งมีการเชื่อมต่อกับการเคลื่อนไหวในพื้นที่ไม่มี

การสื่อสารของหลักการ Pauli และระบบระยะ DI Mendeleev

ในปี 1925 การค้นพบในฟิสิกส์ของคุณสมบัติพื้นฐานของ microworld ที่ถูกสร้างขึ้นมาเทียบเคียงในความสำคัญเฉพาะกับตาราง Mendeleev มันได้รับชื่อของ "เจ้าพ่อ" ของเขาและได้รับตั้งแต่ที่รู้จักกันในหลักการกีดกันของเพาลี เคมีเป็นวิทยาศาสตร์ของวัสดุและการมีปฏิสัมพันธ์ของพวกเขาอยู่ในกรอบของระบบธาตุไม่สามารถอธิบายหลายกลไกของกระบวนการที่เกิดขึ้นที่ความสัมพันธ์ของอะตอมโมเลกุลและการศึกษา ฯลฯ เหตุผลหลักคือการที่ระดับของรายละเอียดของอะตอมในแง่ของเคมีเริ่มแนวคิดหลักอะตอมอิเล็กตรอน เหล่านี้แนวคิดอะตอมโมเลกุลจะโผล่ออกมาและยอมรับว่าตัวเองประมาณ 150 ปีที่ผ่านมา - ในศตวรรษที่สิบเก้า เล็ก ๆ น้อย ๆ ในภายหลัง AM Butlerof พัฒนาทฤษฎีของสารประกอบทางเคมีและจากนั้นถูกค้นพบ กฎหมายเป็นระยะ ๆ นี้ช่วยให้เราสามารถนำเสนอการเกิดของโมเลกุลจากอะตอมและให้ความเข้าใจของอะตอม "เศรษฐกิจ" ของอุปกรณ์ที่

การทำความเข้าใจสาระสำคัญของลักษณะของรูปแบบควอนตัมอิเล็กตรอนกลายเป็นไปได้หลังจากที่ได้รับการคิดค้นโดยหลักการ Pauli ด้วยคำอธิบายที่ได้รับการจัดเปลือกภาพและคำสั่งของอิเล็กตรอนกรอก ๆ สาระสำคัญของหลักการคือการที่อิเล็กตรอนจะมีการรวมกันของสี่ข้างต้นคุณสมบัติควอนตัมอะตอมใด ๆ แต่ไม่สามารถประกอบด้วยสองอิเล็กตรอนเหมือนกันในลักษณะควอนตัมทั้งหมด

ผลหลักของการค้นพบโครงสร้างอะตอมของกฎหมายซึ่งมีหลักการกีดกันของเพาลี - การฟิสิกส์คือ ธรรมชาติของปรากฏการณ์ซึ่งประกอบด้วยในการกรอกอิเล็กตรอนเปลือก และนี้ในการเปิดให้พื้นหลังเพื่อสนับสนุนกฎหมายเป็นระยะ ๆ ดังนั้น "สารเคมี" เนื้อหาของโครงสร้างทั่วไปของอะตอมและโมเลกุลกฎหมายที่ได้รับการยืนยันพื้นฐานในวิชาฟิสิกส์โดยการสร้าง "สถาปัตยกรรม" ภายในของอะตอม