אבני דרך של תגליות מדעיות - עקרון פאולי

ההישגים המשמעותיים ביותר של הפיזיקאים בעבר עובדים בתחום מבנה חומר על הרמה-גרעיני אלקטרוני נופים, מעיינים בראשית המאה שעברה. אחת מפריצות הדרך אלה במחקר של המיקרו ידוע בהיסטוריה של המדע נקרא "עקרון פאולי." עד שהתברר כי הטבע הקוונטים של תופעות המתרחשות בתוך האטום, דרמטי לשינוי תפיסות רבות על המציאות של המיקרוקוסמוס. ומהו אותו - הקוונטים? סוג זה של יחידה למדידת גודל פיזיקלי בצורה הנמוכה ביותר שלה "החלק" שמתחתיו לא יכול להיות. לדוגמה, רדיוס מסלולו האלקטרון הראשון לא יכול להיות פחות מ 5.29 · 10-11 מטר מרחקים פחות ערך זה אינו נכון לומר -. הם לא היו קיימים.

Quantum הם מושגים פיזיים מוכרים, המהווים את המונית, כוח, אנרגיה, מרחיב את ההבנה של הטבע של אלקטרונים וחלקיקים אחרים שמרכיבים את האטום. וגם, כמובן, בכפוף לדבר על "אבני הבניין של היקום", נוצרו כלים כדי לתאר אותם. מאז, המדינה של האלקטרון מתאפיינת ארבעה מספרים, שנקראים קוונטים. שילובים שונים של מספרים אלה נקבעים מראה מלא וייחודי רק של כל אלקטרון. ברגע שזה נעשה אפשרי לתאר את האנרגיה, המרחב מצבים פנימיים של האלקטרון, על סדר היום קיבלתי את השאלה הבאה - ואיך האלקטרונים שבו כל אטום יכול להיות הרבה, ממוקמים סביב הגרעין? איך הם "ארוזים"? המחקר בנושא זה הוביל לגיבוש החוק, הידועה כיום בשם עקרון האיסור של פאולי. מהי המהות שלה?

A-חינוך עצמי קצת

אטום 1. בצורתו הפשוטה ביותר יש רכיבים עיקריים - ליבה ואלקטרונים הם נפטרים בהתאמה במרכז במסלול סביב הגרעין. הרדיוס של המסלולים (n המסומן) לקחת על ערכים של מספרי שלמים החל קוונטים אחד - "חלקים" מרחק מינימאלי אפשרי. עבור המקרה כאשר n = 1, יש לנו את מסלולו "נמוך" הנמוך, שבו האלקטרון ספינים עם האנרגיה הנמוכה ביותר. רמת האנרגיה של האלקטרון נקבעת על פי מספר קוונטי n, אשר נקרא גם המנהל. שים לב שעבור ברדיוס של n נתון יכול לחשב את מספר האלקטרונים במסלול זה על ידי נוסחה N = 2 (n • n). בקלות זה הגביל מספר מחושב של אלקטרונים על המסלול עם כל n מספר: הראשון - שני, ובמקרה השני - שמונה בשליש - שמונה עשר, וכו ' מסקנה זו של מילוי של קונכיות בסכום של אלקטרונים שלא יעלה N, - היא נקודה מהותית שמכיל את עקרון האיסור של פאולי.

2. אנרגיה אלקטרונית ויכולה להיות sublayers כל רמה גדולה. הן מסומנות על ידי L, המכונה בצד (או מסלולית) מספר קוונטי יכול להיות בעל ערך מן l 0 עד 4. שווי l קובע את הצורה המרחבית של ענן האלקטרונים: כדורית, מטומטם, וכו '

3. התנועה של האלקטרונים, או במילות אחרות, את הזרימה הנוכחית מובילה ליצירת שדה מגנטי עגול. אבל במקרה הזה, האלקטרון מסלולית הוא המומנט המגנטי, אשר מאופיין אחר, ובשלישית, מיליליטר מספר הקוונטים. זה נקרא מגנטי מספר הקוונטים ואת תחזית של מומנטום מסלולית של אלקטרון בכיוון השדה המגנטי. הערכים שיכול לקחת מספר מ"ל, שקר בטווח של מ -l כדי l +, עם ערך אפס, וכל אחד מהם יכול להיות (2L + 1).

4. לבסוף, המאפיין האחרון של אלקטרון קוונטים - הספין. היא כוללת רק שתי התכונה ms = + 1/2 ו- MS = -1 / 2. המהות הפיזית של ספין - רגע מכני של המומנטום של האלקטרון, אשר אין לה כל קשר עם התנועה שלו במרחב.

תקשורת של עיקרון הפאולים ואת המערכת התקופתית DI מנדלייב

בשנת 1925 הגילוי בפיסיקה של התכונות הבסיסיות של המיקרו נעשה השוואה בחשיבותו רק שולחן מנדלייב. זה קיבל את שמו של "הסנדק" ומאז שלו כבר ידוע בתור עקרון האיסור של פאולי. כימיה כמדע של חומרים והאינטראקציות שלהם במסגרת המערכת המחזורית לא יכולה להסביר רבים מהמנגנונים של תהליכים המתרחשים בבית האגודה של אטומים, מולקולות, וחינוך, וכו ' הסיבה העיקרית הייתה כי רמת הפירוט של האטום, במונחים של כימיה, החלה ליבת אלקטרוני מושגים אטומים. מושגים אטומיים-מולקולריים אלה צמחו והתבססו על לפני 150 שנים - במאה תשעה העשר. מעט מאוחר יותר, AM Butlerof פתח תאוריה של תרכובות כימיות, ואז התגלה החוק התקופתי. זה איפשר לנו להציג את לידתו של מולקולות מאטומים ולתת הבנה של "הכלכלה" האטומית של המכשיר.

הבנת המהות של מאפייני הקוונטים של מודל האלקטרון התאפשרה לאחר שגובש על ידי עיקרון הפאולים. עם זאת קיבל הסבר על הסדר מעטפת התמונה ואת סדר מילוי אלקטרונים. המהות של העיקרון היא כי האלקטרונים יכולים להיות כל שילוב של ארבעה אטום התכונות קוונטיות מעל אבל לא יכולים להיות מורכב משני אלקטרונים, זהים בכל מאפייני הקוונטים.

התוצאה העיקרית של גילוי מבנה האטום של חוקים, אשר מכיל את עקרון האיסור של פאולי - פיזיקה, כלומר, הטבע של התופעה, אשר מורכבת במילוי אלקטרוני הפגז. וזה, בתורו, נתן את הרקע לתמוך בחוק התקופתי. לפיכך, "כימי" את תכולת המבנה הכללי של חוקי אטומים ומולקולות קבלה אישור היסוד שלה בפיסיקה על ידי בניית "ארכיטקטורה" פנימית של האטום.