Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Дисциплины:
2020-04-01 | 267 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В классической физике частицы можно различать по их положению в пространстве и импульсам. Если частицу выделить каким-либо образом, то можно проследить за траекторией и импульсом и в последующие моменты времени.
В квантовой механике дело обстоит иначе. Из соотношения неопределенностей следует, что теряет смысл понятие траектории частицы, состояние частицы описывается волновой функцией, можно вычислять только вероятность местонахождения частицы в пространстве. Если волновые функции каких-либо двух тождественных частиц не перекрываются, то теряет смысл говорить о вероятности нахождения одной из частиц в данной области пространства. Принцип неразличимости частиц в квантовой механике является одним из основополагающих принципов.
Состояние системы, состоящей из тождественных частиц, в квантовой механике характеризуется некоторой полной волновой функцией, зависящей от координат всех частиц системы, или их спинов. Из принципа неразличимости тождественных частиц следует два типа полных волновых функций, описывающих состояние системы: симметричные и антисимметричные волновые функции. Их различие состоит в том, что первые не меняют свой знак при перестановке любой пары частиц в системе, а вторые – изменяют. Тип полной волновой функции системы зависит от направления проекции Lsz спинов частиц системы на направление внешнего магнитного поля и не изменяется при внешних воздействиях на систему. Электроны и другие частицы, имеющие спин ±1/2 , называются фермионами или частицами с полуцелым спином. Частицы, у которых Lsz равно четному числу±1/2 , называются бозонами или частицами с целым спином. Система тождественных фермионов описывается антисимметричной волновой функцией, система тождественных бозонов описывается симметричной волновой функцией.
|
В системе тождественных бозонов в одном и том же
состоянии может находиться сколь угодно большое
число частиц.
В системе тождественных фермионов любые две
частицы не могут находиться в одном и том же
состоянии.
Из последней общей формулировки вытекает принцип Паули:
В любом атоме не может быть двух электронов,
находящихся в двух одинаковых стационарных
состояниях, определяемых набором четырех
квантовых чисел – главного n, орбитального l,
магнитного m и спинового ms.
Распределение электронов в атомах по состояниям
Принцип Паули применительно к электронам в атоме можно выразить следующим образом:
или 1,
где – число электронов, в состоянии, описываемом набором квантовых чисел . Максимальное число электронов в состояниях с набором трех квантовых чисел отличаются по спину +1/2 и -1/2 и
.
Максимальное число электронов , находящихся в состояниях с набором двух квантовых чисел равно
и приведено в табл.. Найдем, пользуясь принципом Паули максимальное число в состояниях, определяемых главным квантовым числом . При заданном квантовое число изменяется в пределах от 0 до - 1, то
.
Таблица
Значения орбит.квант. 0 1 2 3 4
числа l
Символ состояния s p d f g
электрона
Максимальное. число 2 6 10 14 18
электронов
Для краткости речи электроны в атоме в зависимости от их квантовых чисел делят на слои, оболочки, подоболочки и т. д. Слои соотвктствуют главным квантовым числам и имеют следующие обозначения:
=1 К-слой, =2 L-слой, =3 M-слой, = 4 N-cлой и далеет по английскому алфавиту.
В таблице приведены максимальные числа электронов, находящихся в состояниях, характеризуемых числами n и l.
|
Таблица
Число электронов в состояниях Максимальное
Слой (оболочках) число электронов
s p d f g в слое
l= 0 l= 1 l= 2 l = 3 l =4
K 2 2
L 2 6 8
M 2 6 10 18
N 2 6 10 14 32
O 2 6 10 14 18 50
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!