Element atomlarida elektronlarning energetikpog`onalar va pogonachalarga taqsimlanishi mavzusini o`qitish metodikasi

 

1-rasm. Katod nurlari.  

Elektron  elementar  zarracha  bo`lib,  u  ye-Har  fi  bilan  belgilanadi.  Uning 

massasi  me=9.  1•10

-28 

ga  yoki  5.  49•10

-4 

u.  b  ga  teng.  Bu  esa  vodorod  atomining 

1/1836 birlik qismidir. Uning zaryadi e=4. 8•10

-10 

el. birlik yoki 1. 6•10

-19 

kulonga, 

radiusi r=2. 8•10

-13 

sm, tezligi V=150000 km/sek ga tengdir.  

Rentgen  nurlari.  1895  yilda  nemis  olimi  Rentgen  shishaning  katod  nurlari 

ostida  shu'lalanishini  tekshirar  ekan,  nurlanishning  yangi  turini  -X- nurlarni kashf 

etdi.  Bu  nurlar  keyinchalik  rentgen  nurlari  deb  ataldi.  Rentgen  nurlari  elektr  va 

magnit  maydonida  o`z  yo`nalishini  o`zgartirmaydi,  demak,  ular  elektroneytral 

zarrachalardir. Rentgen nurlarining asosiy xossalaridan biri - karton, yog`och, mato 

va inson organizmidan, yengil metall plastinkalardan o`tib ketadi. Ular faqat og`ir 

metallarda yaxshi ushlanib qoladi. Bu ham atomning murakkab tuzilganligini aniq 

isbotlab berdi.  

Element  atomlarining  tashqi  valent  pog`onachalaridagi  elektronlar  ishtirokida 

moddalarda kimyoviy jarayonlar sodir bo`ladi.  

Atom tuzilish nazariyasi kvant (to`lqin) mexaniqasi qonuniyatlariga asoslangan. 

Unda energiyaning kvantlanishi, mikrozarrachalar (atom, elektronlar) harakatining 

to`lqin  xususiyatiga  ega  bo`lishi  va  ularda  elektronlarning  yadroga  nisbatan 

fazoviy xolati extimollik nazariyasi asosida ifodalanadi.  

                                    

N 

–                                                     + 

---

 

11 

Energiya  (E)ning  kvantlanish  xususiyati  1900  yilda  M.  Plank  tomonidan 

ta’riflandi va 1905 yilda A. Eynshteyn uni asoslab berdi. Energiyaning bir jismdan 

ikkinchisiga  uzatilishi,  yutilishi,  tarqalishi  uzlukli  (diskret)  xolda,  ayrim-ayrim 

kvantlar  ishtirokida  yuz  beradi.  Mikrozarrachalar  energiyasi  ham  kvantlardan 

tashkil topgan.  

Mikrozarrachalarning  kvant  energiyasi  to`lqin  tabiatli  bo`lgani  uchun 

elektromagnit to`lqin chastotasi (υ) bilan quyidagicha bog`langan: 

E = hυ 

bu  erda  h  —  Plank  doimiysi  (h=6.  626

. 

10

-34

  J 

. 

s).  Bu  tenglikka  binoan 

mikrozarracha tarkatayotgan yoki yutayotgan nur chastotasi qanchalik katta bo`lsa, 

kvant  energiyasi  ham  shuncha  katta  bo`ladi.  Har  qanday  elektromagnit  nurlanish 

(yorug`liq  γ,  rentgen  nurlari)ning  diffraksiyasi  ularning  to`lqin  tabiatli  ekanligini 

tasdiqdaydi.  Shu  bilan  birga  elektromagnit  to`lqin  fotonlar  oqimidan  iborat. 

Boshqacha  aytganda,  har  qanday  mikrozarracha  harakati  to`lqinsimondir.  Lui  de 

Broyl  (1924  yil)  taklifiga  binoan  massasi  m,  harakat  tezligi  v  bo`lgan 

mikrozarrachaning to`lqin uzunligi λ quyidagicha ifodalanadi: 

mv

h





 

V.  Geyzenbergning  noaniqlik  prinsipiga  binoan  mikrozarrachaning  ayni 

vaqtda  fazodagi  urnini  va  uning  tezligini  aniq  topish  mumkin  emas,  yoki 

boshqacha  aytganda,  zarracha  xolati  aniq  topilganda  ham  uning  tezligini 

aniqlashda  yo`l  quyilgan  xato  kattalashadi  va  aksincha.  Кvant  mexaniqasining 

asosiy xolatlari (energiyaning kvantlanishi, mikrozarrachaning to`lqin tabiatga ega 

bo`lishi,  ular  tezligini  va  fazodagi  xolatini  bir  vaqtning  uzida  juda  aniq  topib 

bulmasligi)  asosida  elektron  yadro  atrofidagi  fazoning  ma’lum  xajmida  bo`lish 

extimolligi to`g`risida fikr yuritish mumkin.  

Elektron harakati to`lqin xususiyatiga ega bo`lganligi sababli kvant mexaniqasi 

uning  harakatini  to`lqin  funksiyasi  ψ  yordamida  ifodalaydi.  Fazoning  turli 

nuqtalarida bu funksiya turli qiymatlarni qabul qiladi. Bu funksiyaning kvadrati - 

---

 

12 

ψ

2

 atom yadrosi atrofidagi fazoning ma’lum qismida elektron bo`lish extimolligini 

aks ettiradi.  

Elektron  yadro  atrofidagi  fazoni  bir  tekisda  ishg`ol  etmaydi,  yadroga  yaqin 

masofada  elektron  bulutining  zichligi  kam,  ma’lum  masofagacha  elektron  bulut 

zichligi maksimal qiymatgacha ortib boradi (fazoning bu qismlarida elektronning 

bo`lish extimolligi 1 ga intiladi), masofa ortib borishi bilan elektron bulut zichligi 

yana  kamaya  boradi.  l-rasmda  vodorod  atomida  yagona  elektron  uzoq  vaqt 

davomida  bo`lgan  xolatlari  nuqtalar  orqali  (bulut)  va  2-rasmda  1s-,  2s-  va  3s- 

orbitallarda  ψ

2

dv  ning  yadro  oraliq  masofasi  ortib  borishi  bilan  bog`lanishi  aks 

ettirilgan.  

Har safar atom orbitallarining shaklini bulut zichligi sifatida ifodalash noqulay 

bo`lganligi  sababli,  bulut  yuzasini  uzluksiz  chiziq  (orbita)  bilan  ifodalash  qabul 

qilingan.  

 

---

 

13