l-
orbital
kvant ədədi adlanır və
l=0,1,2,....., n-1
qiymət alır. Orbital
kvant ədədi atomda elektronun impuls momentini təyin edir.
Eyni zamanda Şredinger tənliyinin həllindən alınır ki,
elektronun impuls momentinin vektoru fəzada elə yönəlir ki,
onun xarici maqnit sahəsi istiqamətindəki proyeksiyası -ın
tam misillərinə bərabər olsun.
(1.2)
burada
m
-maqnit kvant ədədi adlanır və n-in verilmiş
qiymətində
)
,
1
,...,
1
,
0
,
1
,...,
1
,
(
l
l
l
l
m
,
yəni
1
2
l
m
qiymət alır. Beləliklə, maqnit kvant ədədi elektronun
impuls momentinin maqnit sahəsi istiqamətindəki
proyeksiyasını təyin edir. Deməli, atomda elektronun impuls
momentinin fəzada
)
1
2
(
l
istiqaməti ola bilər.
10
Maqnit kvant ədədindən asılı olaraq, baş kvant ədədi
n
olan enerji səviyyəsi
1
2
l
səviyyəyə parçalanar. Buna uyğun
olaraq atomun spektrində spektral xətlərin parçalanması
müşahidə olunmalıdır. Doğrudan da maqnit sahəsində enerji
səviyyələrinin parçalanması Hollandiya fiziki P. Zeyeman
tərəfindən müşahidə olunmuşdur və Zeyeman effekti adlanır.
Xarici elektrik sahəsində enerji səviyyələrinin parçalanması isə
Ştark effekti adlanır.
Elektronun enerjisinin baş kvant ədədindən asılı olmasına
baxmayaraq, enerjinin hər bir məxsusi qiymətinə
1
(
E
E
n
-dən
başqa)
l
və
m
qiymətləri ilə fərqlənən bir neçə məxsusi
nlm
funksiyası uyğun gələ bilər. Deməli, enerjinin bir qiymətində
hidrogen atomu bir neçə müxtəlif halda ola bilər.
n
- in verilən
qiymətində
l
0-dan (n-1)-ə qədər dəyişdiyinə görə və
l
-in hər
bir qiymətinə
m
-in
)
1
2
(
l
müxtəlif qiymətləri uyğun olduğuna
görə
n
-nin verilən qiymətinə uyğun olan müxtəlif halların sayı
1
0
2
)
1
2
(
n
l
n
l
(1.3)
bərabər olar.
Elektronun atomda hərəkəti zamanı onun dalğa xassələri
üstünlük təşkil etdiyinə görə kvant mexanikasında klassik
təsəvvür olan elaktron orbiti anlayışından imtina edilir. Kvant
mexanikasına görə hər bir eberji halına modulunun kvadratı
elektronun vahid həcmdə olma ehtimalını təyin edən dalğa
funksiyası uyğundur. Elektronun atomun müxtəlif hissələrində
olma ehtimalı müxtəlifdir. Öz hərəkəti zamanı elektron elə bil
ki, atomun bütün həcmi boyu “yayılmışdır” və elektron buludu
əmələ gətirmişdir. Elektron buludunun sıxlığı atomun həcminin
müxtəlif nöqtələrində olma ehtimalını xarakterizə edir. Kvant
mexanikasında qəbul olunmuşdur ki, n və l kvant ədədləri
elektron buludunun ölçüsünü və formasını, m kvant ədədi isə
elektron buludunun fəzada istiqamətlənməsini xarakterizə edir.
11
Atom fizikasında elektronun
l=0
kvant ədədi ilə
xarakterizə olunan halı
S
-hal adlanır. Bu halda olan elektron
S
-
elektron adlanır.
l=1 p
-halı,
l=2
d
-halı,
l=3
isə
-
halı və s.
adlanır.
Baş kvant ədədinin qiyməti isə simvolun qarşısında
yazılır. Məsələn
n=2
olduqda
l=0
və
l=1
olan elektronların
halı
2S
və
2P
simvolu ilə işarə olunur.
Əgər oxşar zərrəciklərin kvant ədədləri eynidirsə, onların
dalğa funksiyası zərrəciklərin yerdəyişməsinə nisbətən
simmetrikdir. Buradan aydın olur ki, sistemə daxil olan iki eyni
fermionların dalğa funksiyası antisimmetrik olmalıdır. Təcrübə
nəticələrini ümumiləşdirərək V.Pauli aşağıdakı prinsipi
vermişdir: fermionlar sistemi təbiətdə yalnız antisimmetrik
dalğa funksiyası ilə təsvir edilən kvant halında ola bilərlər.
V. Pauli bu prinsipə əsaslanaraq, 1925-ci ildə aşağıdakı
“qadağan” prinsipini vermişdir: bir kvant halında eyni zamanda
4 kvant ədədi eyni olan iki elektron ola bilməz. Deməli,
elektronun atomdakı halı dörd kvant ədədi ilə müəyyən olunur.
1. Baş kvant ədədi
n - (n=1,2,3,...)
2. Orbital kvant ədədi
l - (l=0,1,2,...n-1)
3. Maqnit kvant ədədi m - (
m
=-
l
,...-1,0+1,...,+
l
)
4. Spin maqnit kvant ədədi
2
1
;
2
1
s
m
Atomda elektronların enerjiyə görə paylanması Paulinin
“qadağan” prinsipinə tabedir. Məlum olduğu kimi,
n
-in verilən
qiymətinə
l
və
m
-in qiymətləri ilə fərqlənən
n
2
müxtəlif hallar
uyğundur. M
s
kvant ədədi yalnız iki qiymət aldığına görə
n
kvant ədədinin qiyməti ilə müəyyən olunan enerji hallarında
olan elaktronların sayı
1
0
2
2
)
1
2
(
2
n
l
n
l
(1.4)
bərabər olar.
12
Çoxelektronlu atomda baş kvant ədədi eyni olan
elektronların məcmusu elektron təbəqəsi adlanır. Verilən
l-
in
qiymətindən asılı olaraq, elektron təbəqəsindəki elektronlar
enerji səviyyələrinə görə bölünür. Orbital kvant ədədi 0-dan
(n-
1)-
ə qədər qiymət aldığına görə enerji səviyyələrinin sayı n-ə
bərabər olar.
n
-nin qiymətindən asılı olaraq, elektron örtükləri
aşağıdakı kimi işarə olunur:
n=1
olduqda
K, n=2-
də
L, n=3
-də
M
,
n=4
-də -
N
,
n=5
olduqda 0 və s.
n
-in və
l
-in qiymətindən
asılı olaraq elektron örtüklərinin parçalandığı enerji səviyyələri
aşağıdakı kimi işarə olunur:
K
-
1S
L-2S2P
M-3S2P3d
(1.5)
N-4S4P4d4f
Örtükdəki elektronların sayının 2n
2
-dan az olduğu hal
atomun
Dostları ilə paylaş: |