Skip to main content
Global

8: Muundo wa Atomiki

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    175558

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Katika sura hii, tunatumia mechanics quantum kujifunza muundo na mali ya atomi. Utafiti huu utangulizi mawazo na dhana ambazo ni muhimu kuelewa mifumo ngumu zaidi, kama vile molekuli, fuwele, na metali. Tunapoimarisha uelewa wetu wa atomi, tunajenga juu ya mambo tunayoyajua tayari, kama mfano wa nyuklia wa Rutherford wa atomi, mfano wa Bohr wa atomi ya hidrojeni, na nadharia tete ya wimbi la de Broglie.

    • 8.1: Utangulizi wa Muundo wa Atomiki
      NGC1763 ni nebula chafu katika galaxi ndogo inayojulikana kama Wingu Kubwa la Magellanic, ambalo ni satellite ya Galaxy ya Milky Way. Nuru ya ultraviolet kutoka nyota moto ionizes atomi hidrojeni katika nebula. Kama protoni na elektroni zinajumuisha tena, mionzi ya masafa tofauti hutolewa. Maelezo ya mchakato huu yanaweza kutabiriwa kwa usahihi na mechanics ya quantum na inachunguzwa katika sura hii.
    • 8.2: Atom ya hidrojeni
      Tofauti na mfano wa Bohr wa atomi ya hidrojeni, elektroni haina kuzunguka kiini cha protoni katika njia iliyoelezwa vizuri. Hakika, kanuni ya kutokuwa na uhakika inafanya kuwa haiwezekani kujua jinsi elektroni inapata kutoka sehemu moja hadi nyingine. Atomi ya hidrojeni inaweza kuelezewa kulingana na kazi yake ya wimbi, wiani wa uwezekano, nishati ya jumla, na kasi ya angular ya orbital. Nambari za quantum za atomi ya hidrojeni zinaweza kutumika kuhesabu habari muhimu kuhusu atomi.
    • 8.3: Orbital Magnetic Dipole Moment ya Electron
      Atomu ya hidrojeni ina tabia za sumaku kwa sababu mwendo wa elektroni hufanya kama kitanzi cha sasa. Viwango vya nishati vya atomi ya hidrojeni vinavyohusishwa na kasi ya angular orbital vimegawanyika na shamba la nje la magnetic kwa sababu wakati wa magnetic wa angular orbital unaingiliana na shamba. Nishati ya uwezo wa atomi ya hidrojeni inayohusishwa na mwingiliano huu wa magnetic hutolewa na\(U = -\vec{\mu} \cdot \vec{B}\).
    • 8.4: Electron spin
      Spin angular kasi quantum ya elektroni ni = +½. Nambari ya quantum ya kupima kasi ya angular ni ms =+½au-½ (spin up au spin chini). Nishati ya mfumo wa elektroni-protoni ni tofauti kulingana na kama wakati umekaa au sio. Mabadiliko kati ya majimbo haya (mabadiliko ya spin-flip) husababisha uchafu wa photon.
    • 8.5: Kanuni ya Kutengwa na Jedwali la Mara kwa mara
      Muundo na tabia za kemikali za atomi zinaelezewa kwa sehemu na kanuni ya kutengwa kwa Pauli: Hakuna elektroni mbili katika atomu zinaweza kuwa na maadili sawa kwa namba zote nne za quantum (n, l, m, ms). Kanuni hii inahusiana na mali mbili za elektroni: Electroni zote zinafanana na zina nusu-muhimu spin (s=1/2).
    • 8.6: Spectra ya Atomiki na X-rays
      Mionzi inafyonzwa na imetolewa na mabadiliko ya kiwango cha nishati ya atomiki. Nambari za quantum zinaweza kutumiwa kukadiria nishati, mzunguko, na wavelength ya photons zinazozalishwa na mabadiliko ya atomiki. Fotoni za X-ray zinazalishwa wakati nafasi katika shell ya ndani ya atomi imejazwa na elektroni kutoka kwenye shell ya nje ya atomu. Mzunguko wa mionzi ya X-ray unahusiana na namba atomia Z ya atomi.
    • 8.7: Lasers
      Laser ni kifaa kinachotoa mwanga thabiti na monochromatic. Mwanga wa laser huzalishwa na inversion ya idadi ya watu na baadaye ya uchochezi wa elektroni katika nyenzo (imara, kioevu, au gesi). Wakati photon ya nishati inaposababisha elektroni katika hali ya metastable kushuka kwa nishati inayotoa photon ya ziada, inasababisha uchafu uliosababishwa.
    • 8.A: Atomiki Muundo (Majibu)
    • 8.E: Muundo wa Atomiki (Mazoezi)
    • 8.S: Atomiki Muundo (muhtasari)

    Thumbnail: Kuunganisha spin-obiti ni mwingiliano wa wakati wa magnetic ya spin ya elektroni\(\vec{\mu}_s\) na wakati wake wa magnetic orbital\(\vec{\mu}_l\).