uka-atom.pdf

1. Бодисын бүтэц, атом Хүүхдүүдээ та нар ухаан орсон цагаасаа эхлэн аливаа зүйлийн учрыг олох гэж яагаад яагаад гэж байнга бодож байдгийн адил хүн төрөлхтөн эрт дээр үеээс орчлонгийн аливаа зүйл юунаас бүтсэн, яаж бий болсон талаар үргэлж бодон сэтгэж янз бүрээр төсөөлж таамаглаж иржээ. "Санамсаргүй зүйл гэж үгүй, бүх зүйл учир шалтгаанаас үүдэлтэй". –Левкипп МТӨ V зуун,(грекээр Λεuκιππος, англиар Leucippus) , Атомын тухай сургаалыг үндэслэгч. Атом гэдэг үг нь грекийн a-tomos буюу хуваагдашгүй гэдэг үгнээс гаралтай. Эртний грекийн эрдэмтэд логик учир шалтгаан дээр үндэслэн өөрсдийн онол сургаалиа боловсруулж байв. Гэвч энэ арга нь шийдэгдэхгүй маргаанд хүргэж байв. Бидний эргэн тойронд байгаа амьтай амьгүй бүх зүйл, бид өөрсдөө ч гэсэн байгальд оршдог атом, молекулаас бүрэлддэг, атом нь цөм ба электроноос тогтдог, цөм нь нейтрон ба протон гэдэг эгэл бөөмөөс тогтдог гэдгийг та нар мэдэж байгаа байх. Гэвч энэ бүхнийг эрдэмтэд анх хэдийд хэрхэн яаж нээж олсон юм бол. Хэрэв эрдэмтэд биднээс урьтаад нээчихээгүй бол бид нээж олж чадах байсан болов уу гэдэг сонин билээ. Энэ тухай үзэцгээе. Бодисийн бүтцийн тухай сургаалууд Хэсэг төмөр авч санаандаа хоёр хэсэгт хуваая. Цааш нь дахиад хуваагаад байвал юунд хүрэх вэ гэж бодсоор байгаад хүн төрөлхтөн дараах хоёр таамаглалд хүрчээ. Үүнд: 1. Төмрийг хичнээн олон хуваасан ч үлдэж байгаа хэсэг нь төмөр хэвээр л байна. Хэрчмийг хязгааргүй олон хувааж болдгийн адил төмрийг хязгааргүй олон хувааж болно. 2. Төмрийг хуваагаад байх юм бол багассаар байгаад төмрийн шинжийг агуулсан хамгийн жижиг хэсэг олдоно. Үүнээс цааш хувааж болохгүй. Эдгээр таамаглалын алийг нь чи дэмжиж байна вэ? Яагаад? Эмпедокл, МТӨ 490-430 (грекээр Empedocles, Empedocles) Эмпедокл нь гайхамшигт уран илтгэгч, эмч, байгалийн шинжээч байсан бөгөөд аливаа бодис нь хязгааргүй хуваагдаж болдог язгуур элементүүдээс бүрдэнэ гэсэн онолыг үүсгэжээ. 2 Öºì áà ýãýë Ẻìñ Бидэнд мэдэгдэж байгаа баримтаар МТӨ V зууны эхний хагаст амьдарч байсан Грекийн эрдэмтэн Левкипп "бүх зүйл үл алга болох, үл хуваагдах атомоос тогтоно" гэж үзэж атомын тухай сургаалыг анх үүсгэсэн байна. Түүний шавь нар, тухайлбал, Демокрит энэ сургаалыг цаашид хөгжүүлж "атом нь үл хуваагдах бөгөөд атом хооронд хоосон зай байдаг, атом нь хэзээ ч устаж алга болохгүй бөгөөд үргэлж мөнхийн хөдөлгөөнд оршино. Мөн хязгааргүй олон тооны, олон янзын атом байх бөгөөд тэдгээр нь хэлбэр хэмжээ, температураараа ялгаатай байна" гэж үзэж байв. Тухайлбал, төмрийн атом нь хатуу бат бэх бөгөөд хоорондоо гох дэгээгээр холбогдсон, усны атом нь зөөлөн гулгамтгай, давсны атом нь хурц шовх үзүүртэй гэх зэргээр төсөөлж байсан байна. Атомын тухай эртний Грекийн эрдэмтдийн ойлголт болон та нарын мэдэж байгаа ойлголтын хооронд ямар төсөө, ялгаа байгааг ярилцаарай. эсвэл дотоод бүтэцтэй юм болов уу гэдэг таамаглал төрж байгаа биз дээ.Декарт. уг таамаглалаа туршлагаар нягт шалган үнэн зөвийг нь тогтоодог болсон бөгөөд энэ нь шинжлэх ухаанч арга мөн.Бернулли хийн кинетик онолыг үндэслэсэн бөгөөд хий нь эмх замбараагүй хөдөлж буй олон тооны молекулаас тогтох бөгөөд хийн даралт нь молекулууд савны ханыг мөргөснөөс үүдэлтэй. задлах урвал нь нэг төрлийн бөөмийг нөгөө төрлийн бөөмтэй нэгтгэх буюу тэдгээрийг хооронд нь салгах явдал бөгөөд химийн урвалаар эдгээр бөөмс бий болдоггүй.Менделеев химийн элементүүдийн үелэх хуулийг нээсэн байна. яагаад элементүүд нь үелсэн шинж чанартай байна вэ. Таамалын үнэн зөвийг туршлагаар нотлохгүй бол энэ нь маргааны мөнхийн сэдэв болдог. агаар гэсэн язгуур дөрвөн бодисоос тогтдог тухай сургаалыг хөгжүүлсэн нь 2000 гаруй жилийн туршид хүлээн зөвшөөрөгдөж атомын тухай сургаалыг мартахад хүргэсэн байна.Аливаа таамнал дэвшүүлэхэд логик сэтгэлгээ хэрэгтэй. 1808 онд Ж.Бойль нарын эрдэмтэд дахин сэргээн хөгжүүлжээ. устаж алга болдоггүйг туршлагаар нотолжээ. Öºì áà ýãýë Ẻìñ 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã . Аристотель нарын эрдэмтэд аливаа зүйл атомоос тогтдоггүй харин ертөнцийг үүсгэгч гал. Энэ тухай буюу атомын бүтцийн талаар дараагийн хэсэгт үзэцгээе. Мөн грекийн эрдэмтэн Эмпедокл. Харин XVI-XVII зууны үед физикийн туршлагын арга хөгжсөнөөр атомын тухай сургаалийг Р. Гэвч бие биеээ үгүйсгэсэн таамналын аль нь зөв болохыг зөвхөн логик сэтгэлгээ. усыг хаана ч. Эртний грекийн эрдэмтдийн төсөөлж байсанчлан атом олон янз хэлбэртэй юм болов уу. Аливаа бодис атомоос тогтдог тухай сургаал үнэн зөв болох нь туршлагаар нотлогдсон байна. Орчин үед эрдэмтэд зөвхөн логик сэтгэлгээ төдийгүй туршлагын олон янзын баримтад тулгуурлан таамаглал дэвшүүлж. Р. Мөн атомаас цацарч байгаа болон атомд шингэж байгаа гэрлийн спектрээр нь атомыг таньж болдог аргад үндэслэсэн спектроскопи гэдэг багажийг 1859 онд бүтээснээр улам олон элемент шинээр нээгдэж улмаар 1869 онд Д. Атомууд нь яагаад тодорхой харьцаатайгаар оролцож молекулууд үүсгэдэг. шинэ технологи бий болгодог. Зөв онол сургаал шинэ нээлт. хүчилтөрөгч болдог бөгөөд тэдгээрийн массын харьцаа бараг 1:7 байдгийг ажиглаад ус нь хоорондоо үл ялгагдах эгэл бөөмс буюу усны буюу молекулаас тогтдог. Атомын тухай сургаал нь химийн шинжлэх ухаанд химийн олон элементийг нээж харьцангуй массыг нь олоход хүргэв.Дальтон бодисын бүтцийн талаар олон туршлагын баримтыг нэгтгэж бодис нь янз бүрийн эгэл бөөмсөөс тогтдогийг баталжээ. яагаад хурууны тууш хээ адил дүрсээр задарч харагддаг гэрлийн тодорхой спектртэй байдаг. бодисын шинж чанаруудыг яаж тайлбарлах вэ гэдэг асуудалд бодис цаашид үл хуваагдах атомуудаас тогтдог тухай онол бүрэн хариу өгч чадахгүй байна. оюун дүгнэлтээр тогтоож болдоггүй . яаж ч задалсан устөрөгч. харин усны молекул нь хүчилтөрөгч болон ус төрөгчийн эгэл бөөм буюу атомоос тогтдог гэж үзсэн байна. дулаан нь хөдөлгөөний энергитэй холбоотой гэсэн санааг анх гаргаж тавьсан нь туршлагаар зөв болох нь нотлогдсоныг бид термодинамикт үзсэн. шороо. Тухайлбал.ус. Тиймээс химийн нэгдэх. 1738 онд Д. ус. хэрэгтэй бодис болж байна вэ гэж хүүхдүүд та нар бодож үзсэн үү? Бодисын шинж чанарыг танин мэдэхэд зөвхөн ямар атомоос бүтсэнийг мэдэхэд хангалттай бус юм байна. улмаар хий нь гэрэлтдэг байна. Максвеллийн цахилгаан соронзон орны нэгдсэн онол үүссэнээс хойш 30-аад жилийн дараа бидний сайн мэдэх электрон гэж эгэл бөөм оршин байдаг. CRT телевизор гэж дуулсан бол эдгээр нь катод цацаргалтын урсгалт хоолойд үндэслэж хийгдсэн гэсэн үг болох нь.П. химийн шинж чанар юунаас хамаардаг вэ? Бидний сайн мэдэх ус гэхэд яагаад мөс.Дальтон нотолсноос хойш 90-ээд жилийн дараа. 1700-гаад оны дунд үед АНУ-ыг үндэслэгчдийн нэг Бенжамин Франклин цахилгааныг сонирхон судалж олон туршилт хийсний үндсэнд цахилгаанждаг шинж зөвхөн хув мэт хатуу биед үүсээд зогсохгүй агаар зэрэг хийд ч цахилгаан дамждаг болохыг нээж мэдсэн байна. Атомын бүтэц Чи үүнийг мэдэх үү? Электроныг анх 1887 онд нээжээ. харин электроны долгиолог чанарыг баталсан учир түүний хүү Ж. уур гээд янз бүрийн төлөвт байдаг вэ? Бидний өдөр тутам хүнсэндээ хэрэглэдэг хоолны давс натри (Na) болон хлороос (Cl) бүтдэг. Электроныг нээсэн учир Ж. Та нар компьютерийн CRT дэлгэц. хлор бол хортой хий гэдгийг бид мэднэ. Зурагт үзүүлсэнчлэн хоолойн цахилгаан дамжуулагч хоёр электродод өндөр хүчдэл өгөхөд уг хоолойд ниргэлэг үүсч. Бодис атомуудаас тогтдогийг Ж. Энэ нь янз бүрийн хий бүхий битүү гуурсан хоолойгоор цахилгаан дамжуулах туршилтыг үйлдэх урам зоригийг хүмүүст өгч. Катод Анод + Катод Бодисын физик. энэ харилцан үйлчлэлд нь ихэвчлэн атомын валентийн электронууд чухал үүрэгтэй байдгийг мэдэх биз ээ. .Томсон 1937 онд тус тус Нобелийн шагнал хүртжээ.Томсон 1906 онд.Ж. тэр нь бодисын бүтцэд оролцдогийг хүн төрөлхтөн танин мэдсэн гэвэл та гайхах уу? Электроныг нээсэн нь Анод Өндөр хүчдэлийн тэжээлийн үүсгүүр Катод цацаргалтын урсгалт хоолой.Томсон нээж. Энэ хоёр нэгдэхээрээ яагаад бидэнд хор учруулахгүй. Энэ гуурсан хоолойд байрлуулсан хэрээсийн сүүдрээс үзвэл үл үзэгдэх цацраг нь сөрөг цэнэгтэй электрод (катод)-оос үүссэн тул катод цацаргалт гэдэг. катод цацаргалтын урсгалт хоолойн (англиар Cathod Ray Tube буюу CRT) дунд хэсэгт байрласан эерэг цэнэгт электрод буюу анодын орчим хөх өнгийн хийн ниргэлэг үүссэн нь зургаас харагдаж байна. туршлагаар баталжээ. Үл үзэгдэх багц цацрагын нөлөөгөөр хоолойд түрхсэн ногоон өнгийн фосфор гэрэлтэж байна.2. Иймээс электрон гэдэг үг нь грекээр ελεκτρον буюу хув гэдэг үгнээс үүдэлтэй ажээ. Та нар бодисын физик химийн шинж чанар нь химийн элемент буюу атом хоорондын харилцан үйлчлэлээс хамаардаг. Тухайлбал. Гэтэл натри усанд шатдаг металл. улмаар электроныг нээхэд хүргэжээ. 4 Öºì áà ýãýë Ẻìñ Эртний Грекчүүд хувыг цахилгаанждаг чадвартай болохыг мэддэг байжээ. Катод цацаргалт нь үнэн хэрэгтээ электроны урсгал болохыг 1897 онд Ж. Хоолойн голд зурагт үзүүлснээр биет байрлуулахад фосфор дээр түүний сүүдэр үүсчээ. Öºì áà ýãýë Ẻìñ 5 1 Á¿ëýã . тооцоолж олсон цэнэгийн хэмжээ нь маш бага тодорхой нэг утгыг бүхэл тоо авсан дахинтай тэнцүү байсан. 1911 онд Милликен туршлагаар цэнэгийнх нь хэмжээг тодорхойлж улмаар электроны масс ус төрөгчийн атомын массаас 2000 дахин бага болохыг тогтоожээ. Атомд сөрөг цэнэгтэй электрон оршин байдаг.Цахилгаан дамжуулахад агаар чухал биш. масс-цэнэгийн харьцааг олоход устөрөгчийн ионоос мянга дахин бага байв. Энэ харьцаа катодын материал. .Ж.Ж.Ж.Стоней нэг валент бүхий ионы цэнэгтэй адил хэмжээтэй цахилгаан эгэл цэнэг байж болох таамнал дэвшүүлж электролиз дэх Фарадейн хуулийг ашиглан "энэ гайхамшигт цахилгааны үндсэн нэгжийг үнэлж.Электроныг нээсэн Ж.Энэ сөрөг цэнэгтэй бөөмийн масс нь атомын хамгийн бага массаас олон дахин бага бага байж болох юм" гэжээ. Туршлага 1. хоолойн хийнээс хамаарахгүй байжээ.Цахилгаан дамжуулагч нь сөрөг электродоос үүссэн үл үзэгдэх цацраг байна. Катодын цацаргалтанд соронзон ойртуулахад тэрээр чиглэлээсээ хазайж байсан бөгөөд хазайсан цацрагийн замд электрометр тавихад сөргөөр цэнэглэгдэв.Томсон дараах дүгнэлтийг хийж электроныг анх нээсэн байна.Уг цацрагийн нөлөөгөөр фосфор болон агаар гэрэлтэнэ. мөн электроны масс атомын массаас асар бага болохыг бид мэдэж авлаа. Ж.Эдгээр цэнэгт бөөмс нь бүх атомын бүрэлдэхүүнд орно.Ж. Үүнд: МУИС-д ашиглаж байгаа Милликений туршлагын багажийн зураг. Үүнээс ямар дүгнэлт хийж болох вэ гэвэл атом тодорхой бүтэцтэй юм байна гэсэн дүгнэлт хийж болно. Цахилгаан оронд тосон дуслыг тоосруулан цацаж хүндийн хүчний эсрэг тэнцвэржүүлэн хэмжиж.Уг цацраг нь сөрөг цэнэгтэй бөгөөд маш хурдтай хөдөлж буй цэнэгт бөөмс юм. . катод цацраг нь сөрөг цэнэгтэй.Томсон нарын туршилт Чи үүнийг мэдэх үү? Ирландын физикч Ж. цахилгаан дамжуулах чадвар нь хэвээр байсан байна. Катодын цацаргалтыг соронзон оронд хэр их хазайхыг нь хэмжиж. Мөн үл үзэгдэх цацрагийг цахилгаан оронд оруулахад сөрөг цэнэг хазайх ёстой чиглэлд хазайв. Өөрөөр хэлбэл. . бөгөөд тэр хамгийн бага цэнэгийн утгыг нь олсон байна. Атом чухамдаа ямархуу бүтэцтэй болох талаар дараагийн сэдэвт судлацгаая. Гэвч тэрээр электроныг атомоос салгаж болохгүй гэж үзэж байв. Катод цацаргалтын урсгалт хоолойн агаарыг соруулж багасгахад түүнд үүссэн гэрлийн (зурагт буй хөх өнгийн гэрэл) гэрэлтэх чадвар нь буурч байсан боловч. Дээрх туршлагуудын үр дүнг үндэслэн Ж. . Туршлага 3. Туршлага 2. . Хоолойн үзүүрт фосфор түрхэхэд гэрэлтэж байв.Томсон ч ийм дүгнэлт хийж атомын бүтцийн анхны загварыг гаргажээ. Үүгээр сөрөг цэнэг нь катод цацаргалтын шинж чанар болохыг тогтоожээ. бүх атомын бүрэлдэхүүнд орох маш бага масстай бөөм буюу электроны урсгал мөн гэдгийг тогтоожээ. Яагаад ийм дүгнэлт хийсний учрыг дээрх гурван туршлагын баримт ашиглан тайлбарлаарай. электрон гэж нэрлэе" хэмээн анх 1894 онд электрон гэдэг нэр томьёог хэрэглэжээ. . Цөмийн бүтцэд байгаа ижил цэнэгтэй протонууд нь хоорондоо асар ойрхон зайд байх тусам маш их хүчээр түлхэлцэнэ. Цөмийн бүтцийн талаар ямар таамнал. Үнэхээр.Томсон атом бүтцийг энэ зурагт үзүүлснээр төсөөлөн анхны загвар гаргав. Атом нь цөм болон электроноос бүрдэх бөгөөд бүхэлдээ цахилгаан цэнэггүй. Протонуудыг хооронд нь юу барьцалдуулж 6 Öºì áà ýãýë Ẻìñ .e) нь байж болох хамгийн бага сөрөг цэнэг байдгийн адил хамгийн бага эерэг e цэнэг бүхий эгэл бөөмс цөмд байна гэж таамаглаж болно. Атомаас электрон сугаран гарвал тэрээр эерэг цэнэгтэй ион болно. эгэл бөөмүүдээс тогтсон байж болохгүй юу гэсэн асуулт та нарт бас төрж байгаа биз дээ. устөрөгчийн атомын цөм нь ийм эгэл бөөм болохыг туршлагаар тогтоож протон (грекээр προτον буюу тэргүүн гэсэн утгатай) гэж нэрлэжээ. эсвэл ялимгүй хазайх ёстой атал зарим бөөм эргэж ойсон нь санаанд оромгүй үзэгдэл байлаа. Альфа бөөмийн масс нь электроны массаас олон дахин их учраас бараг чигээрээ нэвтэрч гарах. Хуваагдашгүй гэж эрдэмтдийн төсөөлж байсан атом нь ийнхүү өөрийн бүтэцтэй байдаг юм бол атомын цөм нь бас бүтэцтэй. Цөмүүд хоорондоо ингэж нийлчихдэггүй юм болов уу гэж бодогдож байвал "Цөм". Электроныг нээснээр Ж. Резерфордын туршлага. Химийн элементийн дэс дугаар нь уг элементийн цөмд байх протоны тоотой тэнцүү байдаг.Ж. "Астрофизик" хэмээх дараагийн бүлгүүдээс өөрийн бодлоо шалгаж үзээрэй. Электроны цэнэг (. эсвэл таамаглал төдий санааг ч гэсэн бид дэвшүүлж чадах вэ? Менделеевийн үелэх системд байгаа туршлагын баримтыг ашиглан цөмийн бүтцийн талаар таамаглал дэвшүүлж үзэцгээе. харин атомын төвд массын ихэнх нь төвлөрсөн болохыг тогтоож атомын цөм гэж нэрлээд атомын бүтцийн талаар Нарны аймгийн бүтэц байгууламжтай адил гариган загварын санааг дэвшүүлэв. Тийм учир атомын цөм задарчихгүй тогтвортой байхын тулд протонуудыг барьцалдуулж байх тийм үүрэгтэй зүйлс атомын цөмд байх ёстой. Цөмийн нягт нь асар их бөгөөд зүйрлэж хэлбэл 1 см диаметр бүхий бөмбөлөгт цөмийг завсаргүй багтаавал 133 сая тонн жинтэй болох ёстой гэнэ. Уг туршлагаар атом нь ихэнхдээ хоосон орон зай. Алтны маш нимгэн ялтсыг цацраг идэвхит үүсгүүрээс бий болсон эерэг цэнэгтэй альпа бөөмөөр бөмбөгдөхөд ихэнх бөөм нь нэвтэрч гарсан боловч цөөн хэсэг нь эргэж ойсон байна.Электрон Атомын цөм 1909 онд Их Британы физикч Эрнст Резерфорд алтны нимгэн ялтасны тусламжтайгаар туршилт хийж атомын бүтцийн талаарх ойлголтыг тодорхой болгосныг бид өмнөх ангид үзсэнээ зургаар сэргээн санацгаая. хоёр юмуу гурван нейтроноос тогтдог байна. Ийм үүрэг бүхий. Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Öºì áà ýãýë Ẻìñ 7 . гэхдээ цэнэггүй эгэл бөөм оршин байдгийг 1937 онд туршлагаар тогтоосон бөгөөд түүнийг нейтрон гэдэг. Цөмийн бусад шинж чанарыг "Цөм" хэмээх бүлэгт тодорхой үзнэ. м. Протоны тоо олон болох тусмаа түлхэлцэх потенциал энерги нь их болох тул барьцалдуулж байхын тулд илүү олон нейтрон хэрэгтэй. Нэг протоны массыг массын атом нэгж (м.а.Нөгөө талаас хоёроос олон протон бүхий цөмийн масс уг цөмд байгаа нийт протоны массаас их байгааг үелэх системээс ажиглаж болно.а. протоны тоогоороо ижил байгаа байдлыг тухайн элементийн изотопууд гэнэ. Үүнийг дараах зурагт үзүүлэв. Тиймээс цөм доторх нейтрон нь протонуудыг барьцалдуулж байх үүрэгтэй байдаг байна.н Үелэх систем дэх атомын дугаар буюу "атом тоо" нь атомд байгаа протоны тоотой тэнцүү юм. Ингэж тухайн химийн элементийн атомууд нейтроны тоогоороо ялгаатай. ом Ат 100 75 сс ма т Ний 50 ы тон про Á¿ëýã с мас 25 20 40 60 80 Атомын дэс дугаар 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã Á¿ëýã 100 Үүнээс ямар дүгнэлт хийж болох вэ гэвэл цөм дотор буй цэнэггүй масс нь хоорондоо маш хүчтэй түлхэлцэх протонуудыг хооронд барьцалдуулж байх үүрэгтэй байх нээ. Энэ барьцалдуулж байгаа хүчийг цөмийн хүчний нэг төрөл буюу хүчтэй харилцан үйлчлэлийн хүч гэдэг.н) гэдгийг ашиглав. Тухайлбал. ихэнх устөрөгч нэг протон ба нэг нейтроноос тогтдог байхад цөөн хувь нь нэг протон. 150 125 Масс. Ижил тооны протон бүхий атомын цөмд тэдгээрийг барьцалдуулж байхын тулд нейтроны тоо нь ганц хоёроор ялгаатай байж болно. зөвхөн тодорхой өнгийн гэрлүүд (спектр) байдаг.Томсон. Онолын загвар нь тодорхой биетийг биш харин тодорхой системийг илэрхийлж уг системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ямар хамааралтай болохыг үзүүлдэг. H 3 2 900 1. Ямар ямар өнгийн гэрэл болж задарч байгаа нь тухайн атомын хувьд хэзээ ч өөрчлөгддөггүй тул тухайн атомын спектр гэж нэрлэдэг. Электроныг нээснээр атом бүтэцтэй байх анхны загварыг Ж. Атомын загвар Атом нь хоорондоо цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэлд орших электрон болон цөмөөс тогтсон систем (тогтолцоо) учраас физикчид онолын янз бүрийн загвар бүтээн хэрэглэж иржээ. мөн уг цацаргалтын давтамжийг тооцоолж хэлсэн нь хожим туршлагаар батлагджээ. Орчин үед эрдэмтэд атомын тухай квант загварыг баримталж байна. 2. постулат зэрэг математикийн аргаар илэрхийлдэг. λ(íì) 400 500 600 700 Íåîí. лазер зэрэг шинэ технологийг гарган авч чаддаг болж шинжлэх ухаан технологийн өнөөгийн дэвшилд хүрэв. Тодорхой атомын үүсгэж байгаа гэрлийн задаргаанд бүх өнгө байдаггүй. Цагаан гэрлийг призмээр өнгөрүүлэхэд өнгө өнгийн гэрэл болон задардгийг бид мэднэ. Атомын спектрүүд нь тодорхой зүй тогтолтой байдаг. хүснэгт. Онолын загвар хэдий сайн болох тутам системийн шинж чанарыг илүү сайн таамаглан хэлж чадна. Атомын спектр Атом өөрийн гэсэн бүтэцтэй гэдгийг атомоос үүсч байгаа цацаргалтын шинж чанараас мөн таамаглаж болох байсан юм. тэгшитгэл.Ж. Данийн эрдэмтэн Нильс Бор 1911 онд атомын гариган загварыг хөгжүүлж яагаад атом янз бүрийн тодорхой давтамжтэй гэрэл цацаргадаг буюу шингээдэг болохыг хэрхэн тайлбарлаж чадсаныг судлая. түүний ач холбогдол Хүмүүс биет загвар болон онолын загвар байнга ашигладаг. атомын цөмт загварыг Резерфорд хэрхэн нээж гаргасныг бид үзсэн. Учир нь хүн төрөлхтөнд атомын бодит байдал нь ямар байдгийг төсөөлөхөөс илүү атом ямар шинж чанартай байдгийг мэдэж ашиглах нь чухал байдаг. томьёо. Hg 100 20 15 8 200 10 8 7 6 300 5 Öºì áà ýãýë Ẻìñ 4 λ(íì) 800 Óñòºðºã÷. нүдэнд үл үзэгдэх гэрэл буюу Рентген туяа атомоос цацарч болохыг. Н. Ne ̺íãºí óñ. Биет загварын жишээ бол тоглоомон машин техник юм. Онолын загварыг график.Загвар.5 Ε(ýÂ) .Бор онолын загвараараа маш их энергитэй. Атомын загвар сайн болсон учраас бид байгальд байдаггүй нийлэг материал. Ийм учраас бодисын үүсгэх гэрлийн спектрээр нь уг бодист ямар элемент байгааг илрүүлдэг спектроскопийн арга үүсчээ. Биет загвар хэдий сайн байх тусам эх биеттэйгээ улам адил болдог. Öºì áà ýãýë Ẻìñ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã Á¿ëýã 9 . дотоод энергитэй холбоотой юм байна. -e F +e me v r Атомын гариган загвар. Гэрлийн спектр нь атом ямар хурдтай хөдөлж байгаатай бараг холбоогүй.1: Гаригууд гравитацын хүчээр Нарыг тойрдгийн адил электронууд Кулоны хүчээр цөмийг тойрч орбитоор (тойрог замаар) хөдлөнө. Электрон Кулоны хүчний үйлчлэлээр цөмийг тойрч эргэнэ. Устөрөгчийн атомын хувьд зөвшөөрөгдсөн орбитын энерги нь 13. Өдөөгдсөн төлөвөөс үндсэн төлөвт орохдоо гэрлийн фотон цацаргана. Үүнд. n нь орбитын дугаар (n = 1. зөвхөн ямар төрлийн атом болохыг нь заадаг. Өөрөөр хэлбэл. Үүний адил атомд гэрэл шингэх юмуу атомоос гэрэл цацрахад атомын хурд нь өөрчлөгдөж мэдэгдэхгүй. Àòîìûí ãýðýë øèíãýýëò hν E2 Àòîìûí àÿíäàà öàöàðãàëò E2 ∆E E1 Ãýðýë øèíãýõèéí ºìíº àòîì ¿íäñýí òºëºâò áàéíà. Постулат. гэрлийн энерги юунд шингэж байна вэ гэдгийг хамтдаа сонирхоё. Тодорхой өнгийн гэрэл тодорхой o давтамжтай бөгөөд фотон нь тодорхой E = ho энергитэй учраас атом гэрэл шингээхдээ хэсэг тун бүхий энерги авч. f) болно. 2. гэрэл цацрах буюу шингэх нь атомын дотоод бүтэц. эсвэл шингэнэ. Ийм учраас. En =- Постулат. hν E1 Ãýðýë øèíãýñíèé äàðàà àòîì ºäººãäñºí òºëºâò îðíî.3: Атомд электрон нэг орбитоос нөгөө орбитод шилжихэд гэрэл цацрана. 3. Гэрэл энергээ юунаас авч. Энэ тухай 1913 онд Данийн эрдэмтэн Нильс Бор судлаад устөрөгчийн атомын спектрийн зүй тогтлыг тайлбарлаж чадсан атомын гариган загварыг дараах гурван постулатаар гаргав.2: Электрон зөвхөн зөвшөөрөгдсөн энергитэй орбитоор хөдлөх бөгөөд энэ үедээ гэрэл цацаргахгүй.Устөрөгчийн атомын тухай Борын онол Атом өөртөө таарсан тодорхой өнгийн гэрэл цацаргах буюу шингээдэг нь атомын спектрээс харагдаж байна. Атом хамгийн бага дотоод энергитэй төлөв буюу үндсэн төлөвтөө тогтвортой байна. Үүнчлэн гэрэл цацрахдаа атомын дотоодоос энергээ олж авна. Постулат. Масс багатай завин дээр хүн үсэрч гарахад буюу үсэрч буухад завины хурд өөрчлөгддөг боловч масс ихтэй усан онгоцны хувьд хурд нь өөрчлөгдөж мэдэгдэхгүй. Тусч буй гэрлээс өөрт тохирсон энерги бүхий фотоныг шингээж өдөөгдсөн төлөвт орно. атом гэрэл шингээхдээ авч байгаа энерги нь атомын хөдөлгөөний энергид хувирахгүй харин атомын дотоодод шингэх ёстой юм байна. Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã E2 E1 Ãýðýë öàöàðãàæ àòîì ¿íäñýí òºëºâò îðíî.60 эВ n2 байна. Гэхдээ зөвхөн зөвшөөрөгдсөн энерги болон радиус бүхий тойрог орбитоор хөдөлнө. харин цацаргахдаа төдий хэмжээний энерги алдах юм байна. учир шалтгааныг нь эрэн хайж. Электрон нэг орбитоос нөгөө орбитод шилжихийг электрон энергийн нэг түвшнөөс нөгөө түвшинд шилжлээ гэдэг. аливаа бөөм нь долгиолог шинжтэй байж болохгүй юу” гэдэг асуулт тавьжээ. Өөрөөр хэлбэл. Борын III постулат Борын гуравдугаар постулат нь энерги хадгалагдах хууль юм. улмаар цөм дээр унах ёстой байтал байгальд ийм зүйл болдоггүй. Тэгээд бүх хөдөлж буй материаллаг зүйлс. Иймд электрон цөмийг тойрч төвд тэмүүлэх хурдатгалтай хөдлөхдөө цахилгаан соронзон долгион цацаргах замаар энергээ аажим аажмаар алдаж. Нарны масс дэлхийн массаас их тул Дэлхий Нарыг тойрч эргэдгийн адил цөмийн масс электроны массаас их тул электрон цөмийг тойрч эргэнэ. .E f гэж томьёолж болно. Иймд атомын дотоод энерги нь зөвхөн электроны кинетик энерги болон цөм электроны харилцан үйлчлэлийн энергээс бүрдэнэ. протон зэрэг нь долгиолог шинжийг. тухайлбал. атомын дотоод энерги нь тодорхой орбитоор хөдөлж буй электроны кинетик болон потенциал энергийн нийлбэрээр тодорхойлогдоно. Иймд Борын гуравдугаар постулатыг математикаар hv = Ei . Электрон анх Ei энергийн түвшинд байж байгаад o давтамж бүхий гэрэл цацаргах замаар E f энергийн түвшинд очсон бол энерги хадгалагдах хууль ёсоор Ei = E f + ho болно. Ингэж үргэлж алив зүйлд үнэнийг эрхэмлэж. үнэний эрэлд явах нь шинжлэх ухааны хамгийн үнэт зүйл бөлгөө. 1924 онд Францын физикч Луй Де-Бройль “гэрэл нь долгиолог шинжээс гадна бөөмлөг шинжтэй байдаг юм бол. тодруулбал. Үүнийг атомын физикт электроны энергийн түвшин гэж нэрлэдэг. Энэ асуудалд XX зуунд хөгжсөн квант физик тайлбар өгч чадсан бөгөөд үүнийг хамтдаа судалцгаая. улмаар туршлагаар шалгах замаар үргэлж үнэнийг эрэх нь шинжлэх ухаанч арга гэгдэх бөлгөө. Аливаа зүйлд үргэлж эргэлзэн. зоригтой таамаглал дэвшүүлэн. Цөмийн хөдөлгөөний энерги нь үндсэндээ атомын бүхэлдээ хөдлөх хөдөлгөөний кинетик энерги болох тул дотоод энергид оруулж тооцохгүй. электрон. final гэдэг нь эцсийн гэдэг утгатай учраас дэлхий нийтээр i болон f гэдэг индексийг өргөн хэрэглэдэг. интерференци болон диффракцийн үзэгдлийг үзүүлэх ёстой гэсэн таамнал дэвшүүлсэн байна. 10 Öºì áà ýãýë Ẻìñ Харин хоёрдугаар постулатыг классик (сонгодог) физикийн хуулиар тайлбарлаж чадахгүй байлаа. Классик физик ёсоор аливаа хурдатгалтай хөдөлж буй цэнэгт бөөм нь цахилгаан соронзон долгион цацаргадаг бөгөөд цахилгаан соронзон долгио нь энерги зөөдөг. Англиар initial гэдэг нь анхны.Бөөмийн долгиолог шинж Борын нэгдүгээр постулатын физик үндэс цөмийн масс нь электроны массаас маш их байдагт оршино. Электрон долгиолог шинжтэй учраас тойрог замын буюу орбитын уртад электроны долгионы урт нь бүтэн багтаж байх тийм орбитоор хөдөлдөг.Яахаараа бөөмс долгиолог шинжтэй байх ёстой нь тун эргэлзээтэй учраас дээрх таамнал эхэндээ тун тэнэг санаа бодол мэт. Өөрөөр хэлбэл. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã r B A Á¿ëýã (a) (b) Á¿ëýã Öºì áà ýãýë Ẻìñ 11 . Борын II постулат 2rrn = nm нөхцлийг хангасан орбитууд нь атом дахь электроны хөдөлгөөний зөвшөөрөгдсөн орбитууд болно гэж Борын хоёрдугаар постулатыг шинээр томьёолж болно. үүнчлэн адил аливаа p гэсэн хөдөлгөөний тоо хэмжээ бүхий хөдөлж буй бөөм m= h p Де-Бройлийн тэгшитгэл Á¿ëýã гэсэн долгионы урт бүхий долгиолог шинжтэй гэж ДеБройль үзжээ. Хөдөлж буй ямар ч бөөм долгиолог шинжийг үзүүлэх бөгөөд долгионы урт нь Де-Бройлийн тэгшитгэлээр илэрхийлэгдэнэ гэдэг нь туршлагаар батлагдсан байна. Ингэж хөдөлгөөнд байгаа электрон тодорхой хөдөлгөөний тоо хэмжээтэй байх бөгөөд улмаар Де-Бройлийн таамнал ёсоор тодорхой долгионы урт бүхий долгиолог шинжтэй байх нээ. таамаглал төдий байвч үнэн болохыг нь хожим туршлагаар батлагджээ. Иймд электроны долгиолог шинж ёсоор. Тодорхой m долгионы урттай гэрэл нь h/m гэсэн хөдөлгөөний тоо хэмжээтэй байдаг бол. Энэ зураг гуравдугаар орбит үүсэх нөхцлийг үзүүлсэн бөгөөд долгионы урт орбитод гурав дахин багтсан байдлыг харуулав. өөрөөр хэлбэл. тойрог замын буюу орбитын уртад электроны долгионы урт нь бүхэл тоо дахин багтаж байх тийм орбитууд тогтвортой байна. Гитарын утсанд долгионы урт нь бүтэн багтаж байхуйц тодорхой давтамжууд үүсч хөглөгддөгийн адил атомд байгаа электрон ч тодорхой давтамж бүхий долгиолог шинжтэй байж болох нь. Сар мөнхийн хөдөлгөөнд байдаг учраас Дэлхий дээр уначихдаггүйтэй адил атом доторх электрон ч мөнхийн хөдөлгөөнд байх ёстой ажээ. Дээрх тэмдэглэгээг зарчмаа ашиглан Dp Dr $ h . 4r гэсэн харьцаагаар илэрхийлжээ. ихэсч байвал улам тодорхойгүй болж байна гэсэн үг. Хэрэв тодорхойгүйн хэмжээ Dy нь багасч байвал y хэмжигдэхүүний утга илүү тодорхой болж байна. Гэтэл атом доторх электроныг траектороор дүрслэх ямар ч боломж байдаггүй. Үүний адил ямар энергитэй болохыг нь мэдэж чадах ч яг хэзээ тийм энергитэй байсныг нь тодорхойлж чадахгүй болдог. Харин Dy $ y буюу хэмжигдэхүүний тодорхойгүйн хэмжээ нь өөрийнх нь y утгатай ойролцоо юм уу. 12 Öºì áà ýãýë Ẻìñ Гейзенберг D ED t $ h 4r тодорхойгүйн . Ямарваа нэгэн y хэмжигдэхүүний утгын алдааг Dy гэж тэмдэглэдэг бөгөөд энэ нь тухайн хэмжигдэхүүний тодорхойгүйн байдлыг илэрхийлдгийг бид мэднэ. Дараагийн агшинд нь хаана байхыг нь хэмжих боломжгүй болчих учраас электроны хаана байгааг нь мэдэж болох ч ямар хурдтай хөдлөхийг нь огт мэдэж чадахгүй нь. Өөрөөр хэлбэл. Хэрэв Dy = 0 бол тодорхойгүй байдал арилж хэмжигдэхүүний утга y яг тодорхой болно. Гэтэл ийм бага урттай гэрэл нь асар их энергитэй учраас электроны хөдөлгөөнийг эвдэж орхино. Бид энэ бүлэгт Dy хэмжигдэхүүнийг y -ийн тодорхойгүйн хэмжээ гэж нэрлэнэ. Учир нь хаана байгааг мэдье гэвэл электроны хэмжээнээс бага долгионы урт бүхий гэрлээр харах хэрэгтэй. бөөмийн байрлал болон хурдыг нэгэн зэрэг тодорхойлж чадахгүй. Эдгээр шинж чанарыг тодорхойгүйн зарчим гэдэг бөгөөд Германы эрдэмтэн Гейзенберг анх нээжээ. Гейзенбергийн тодорхойгүйн харьцаа Атом доторх электрон бөөмлөг. их болбол уг хэмжигдэхүүнийг тодорхойлох утгагүй боллоо гэсэн үг.Нөхөн гүйцээх зарчим. Хэрэв бид аливаа биет хаана ямар хурдтай явж байгааг мэдэх юм бол түүний хөдөлгөөнийг траектороор (огторгуйд үүсэх зураас мөрөөр) дүрсэлж болдог. Атом доторхи элекрон бөөмлөг болон долгиолог шинжийг давхар үзүүлдэг тул түүнийг хэрхэн хөдөлж байгааг кино зураг шиг харах ямар ч боломж байдаггүй юм байна. бас долгиолог шинжтэй юм бол түүнийг яаж дүрслэх вэ? Хөдөлгөөний хэлбэр нь ямар байх юм бол гэдэг асуулт гарна. Ингэж аливаа биет бие биенээ үгүйсгэсэн чанарыг нэгэн зэрэг агуулж. Энергийг тодорхой мэдье гэвэл хугацааны тухай мэдээлэл алга болж. Электрон нь гэрлийн адил бөөмлөг болон долгиолог шинжийг нэгэн зэрэг агуулдаг. улмаар үнэн худал эсэхийг нь туршлага тавьж нотолж сурах хэрэгтэй. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Öºì áà ýãýë Ẻìñ 13 . Ингэж аливаа биетийн бөөмлөг шинжийг нь сайн мэдвэл долгиолог шинж нь муу мэдэгддэг. Нөхөн гүйцээх зарчмын математик илэрхийлэл Гейзенбергийн тодорхойгүйн харьцаа болно. Тодорхой нөхцөлд бөөмлөг шинж нь илрэх үед долгиолог шинж нь алга болдог. Биет бөөмлөг ба долгиолог шинжийг агуулж байдаг боловч энэ хоёр шинж нэгэн зэрэг илэрдэггүй байна. Тухайлбал. бөөмлөг шинж илрэх үед долгиолог шинж алга болдог.Эхний харьцаа нь бөөмийн байрлал болон хөдөлгөөний тоо хэмжээг нэгэн зэрэг тодорхойлж болохгүй гэсэн үг. хугацааны тухай тодорхой мэдье гэвэл энергийн тухай мэдээлэл нь алга болох учиртай ажээ. Гэвч чухам тэгж зориг гарган асууж чадсан хүн л нээлт хийдэг юм аа” гэжээ. улмаар нэг нь нөгөөгөө нөхөн гүйцээж байж биетийн шинж чанарыг бүрэн илэрхийлнэ гэсэн зарчмыг нөхөн гүйцээх зарчим гэж нэрлэдэг бөгөөд орчлонгийн түгээмэл зарчмуудын нэг болно. Мөн байрлалыг тодорхой болгох замаар Dr хэмжигдэхүүнийг багасгахад Dp ихсэж хөдөлгөөний тоо хэмжээ тодорхойгүй болж байна. Энэ сургаалыг дагаж та нар яагаад гэж асуухаа хэзээ ч бүү орхин. Учир нь ядаж Dp Dr = h/ (4r) байх нөхцлөөс харахад хөдөлгөөний тоо хэмжээг нарийн тодорхойлж Dp хэмжигдэхүүнийг багасгах үед гарцаа байхгүй Dr хэмжигдэхүүн ихсэж байрлалыг тодорхой бус болгож байна. нь Алдарт эрдэмтэн Альберт Эйнштейнээс нээлт яаж хийдэг вэ гэж асуухад “Хүн бүрт мэдээжийн санагддаг зүйлийг хэн нэгэн яагаад гэж асуухад тэнэг мэт санагдана. Хамгийн гол нь таамаглалаа туршлагаар хэрхэн шалгахаа тогтоож. янз бүрийн таамаглал төдий санаа дэвшүүлж орхиод байвал тус үгүй. Үүнчлэн Гейзенбергийн энерги хугацааны харьцаа ёсоор бөөм тодорхой хугацааны агшинд ямар энергитэй байхыг мэдэх боломжгүй юм байна. Өөрөөр хэлбэл. долгиолог шинж нь илрэх үед бөөмлөг шинж нь алга болно. долгиолог шинж нь сайн илэрвэл бөөмлөг шинж нь муу илэрдэг байна. Гэвч зөвхөн элдэв зүйл асууж. нөхөн гүйцээх зарчим ёсоор электроныг зөвхөн бөөм гэж үзэж болохгүй. бас зөвхөн долгион ч гэж үзэж болохгүй. долгиолог шинж илрэх үед бөөмлөг шинж нь алга болдог байна. зоригтой таамнал дэвшүүлж байгаарай. Электроны энерги болон импульсийн моментоос нь шалтгаалж электроны магадлалын үүлэнцэр нь янз бүрийн тогтсон хэлбэртэй байдаг ба заримдаа атомын орбитал гэж нэрлэдэг. Борын онол ёсоор электрон нэг орбитоос нөгөө орбитод шилжихэд гэрэл цацардаг. . атомын дотор электроны оршин байгаа орон зай. Квант онолоор тооцоолсон электроны магадлалын үүлэнцэр буюу атомын орбиталууд. шинж чанарыг тайлбарлаж. электроныг яг хаана хөдөлж байгааг хэлж чадахгүй ч электрон бүхэлдээ ямар орон зайд оршин байхыг. соронзон квант тоо m гэсэн гурван янзын квант тоогоор тодорхойлогддог. огторгуйн муж нь орбитал болно.Шредингер. Орбитал өөрийн гэсэн хэлбэртэй боловч тодорхой хил байдаггүй. эсхүл шингээдэг гэж ярьдаг бол квант онол ёсоор бол электрон нэг орбиталаас нөгөө орбиталд шилжих явцад гэрэл цацардаг. Электрон асар хурдтай хөдөлдөг учир үүлэнцэр мэт төсөөлөгдөх ба уг үүлэнцэрийн хэлбэр болон нягтыг нь квант онол тооцоолж чаддаг байна. Өөрөөр хэлбэл. Германы физикч В. 14 Öºì áà ýãýë Ẻìñ Квант загварын онцлог нь тэрээр Шредингерийн хэмээн нэрлэгддэг тэгшитгэлээр атом дахь электроны төлөв байдлыг олдог явдал юм. атомын орбитал 1920-иод оны сүүлчээр Австрийн физикч Э. Уг тэгшитгэлийн шийд нь устөрөгчийн атом дахь электроны төлөв байдал буюу орбиталыг илэрхийлэх бөгөөд гол квант тоо n . электроныг янз бүрийн нягт бүхий магадлалын үүлэнцэрээр дүрсэлдэг. Онолын энэ загвар нь үгээр буюу зургаар төсөөлөгдөхийн аргагүй. мөн хаана ямар магадлалтай олдохыг нь квант онол тооцоолон гаргаж чаддаг байна. Өөрөөр хэлбэл. Энергийн квант тоогоор эгнээг. Борын онол ёсоор электрон атомын тодорхой тойрог орбитоор хөдөлдөг бол квант онол ёсоор электрон атомд тодорхой орбитал үүсгэн оршдог. урьдчилан хэлж чаддаг бөгөөд дараагийн бүлэгт үзнэ. Квант тоо гэдгийн учир нь эдгээр тоо нь дискрет буюу тасралттай тоон утга авдаг төдийгүй электроны квант төлөв байдлыг илэрхийлдэгт оршино. импульсийн моментийн квант тоогоор баганыг дугаарлав. орбитал квант тоо l .Гейзенберг нар атом доторх электроны бөөмлөг болон долгиолог шинжийг нэгэн зэрэг илэрхийлж чадах онолын гайхамшигтай загвар дэвшүүлсэн байна. эсвэл шингэдэг гэж ярина. Ийм учраас квант онолд цөм болон электроны харилцан үйлчлэлийн нөлөөгөөр электрон атом дотор орон ямар цэгт ямар магадлалтай оршин байхыг тооцоолж. Харин энергийн нэг түвшнээс нөгөө түвшинд электрон шилжлээ гэсэн хэллэг адилхан аль ч онолд зөв учраас энергийн түвшний диаграммыг байнга ашигладаг.Атомын квант загвар. дунд сургуульд бидний үзэж амжаагүй байгаа математикийн хэлээр илэрхийлэгддэг бөгөөд квант механик гэж нэрлэдэг. Атомын тухай квант онолын загвар нь зөвхөн атомын төдийгүй молекул болон бодисын бүтэц. Гол квант тоо n нь электроны энергийн гол утгыг илэрхийлдэг бөгөөд n = 1. харин цэнэг нь цахилгаан харилцан үйлчлэлд орох чадвар билээ. Электроны масс бол түүний инерцит шинж чанар буюу гравитацын харилцан үйлчлэлд орон чадвар. цэнэг нь . Электрон ба цөмийн харилцан үйлчлэлийн нөлөөгөөр атомд электронууд тодорхой орбитал үүсгэн оршдогийг бид үзлээ. зөвхөн соронзон орны хүчний шугамын дагуу юмуу эсрэг чиглэж байрладаг асар жижиг соронзон зүү мэт ойлгож болно. ! l гэсэн квантлагдсан бүхэл тоон утга авна. l = 1 орбитал нь гантиган хэлбэртэй тул p орбитал гэх зэргээр тодорхой үсэг оноон нэрлэдгийг хүснэгтээр харуулав. Үүнчлэн электроны соронзон харилцан үйлчлэлд орох чадварыг спин гэж нэрлэдэг.Паулийн Борын онолын орбитын төлөв байдлыг орбитын дугаар гэсэн ганц тоогоор илэрхийлдэг бол квант загварын орбиталыг гурван өөр тоогоор нэгэн зэрэг илэрхийлдэг юм байна. Энэ гурван квант тоо нь электроны оршин байх магадлалын орон зайн хуваарилалт буюу электрон байх орбиталыг илэрхийлдэг. ! 1. чиглэлийг тодорхойлж өгнө. 2. f. l утгатай орбиталын сорон моментын соронзон оронд үүсгэх чиглэлийг ялгаж өгдөг ба m = 0. хэлбэр. Эсрэг чиглэсэн хоёр соронзон биендээ татагдаж байдгийн адил эсрэг спинтэй хоёр электрон хослож байх нь энергийн 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Öºì áà ýãýë Ẻìñ 15 . f. Зүйрлэж хэлбэл. Соронзон квант тоо нь ижил n. Харин цөм дэх олон электрон ижил цэнэгтэйн улмаас хоорондоо түлхэлцэх учраас бүгд нэгэн зэрэг нэг орбиталд байж чадахгүй. Электроны масс нь me . Орбитал квант тоо гэж нэрлэдэг нь Борын онолд байдаг электрон тойрог зам буюу орбитоор хөдөлдөг гэсэн алдаатай төсөөлөлтэй холбоотой гарч ирсэн хэллэг ба электроны энерги уг квант тооноос хамаарч бага зэрэг өөрчлөгддөг тул туслах квант тоо гэдэг. 2. f гэсэн квантлагдсан бүхэл тоон утга авна. Орбитал квант тоо буюу туслах квант тоо l нь электроны магадлалын үүлэнцэрийн өнцгийн хамаарлыг илэрхийлдэг учраас орбиталын хэлбэрийг голчлон тодорхойлдог ба l = 0. Гэхдээ электроны өөрт нь байгалаас заяасан гайхамшигт нэгэн чанарын ачаар нэг орбиталд хоёр электрон хослон байж болдог. 3. Гол квант тоон ямарч утганд l = 0 орбитал нь бөмбөрцөг хэлбэртэй байх тул s орбитал. Гол квант тоо өсөхөд электрон оршин байх магадлалын орон зайн хуваарилалт болон цөмөөс электрон хүртэлх зай өөрчлөгдөнө.e гэсэн тодорхой нэг утгатай байхад спин нь s = ! 21 & гэсэн нэг биш хоёр өөр квантлагдсан утга авдаг ажээ. n .1 гэсэн мөн квантлагдсан бүхэл тоон утгыг авна. 1. Энэхүү квант тоог электрон тэнхлэгээ тойрон эргэж буй хэмээн хялбараар ойлгож болдог боловч тохирдоггүй. Эдгээр гурван тоо нь орбиталын хэмжээ. ! 2. чиглэлээрээ ялгагддаг бол харин атомд байгаа электрон дөрвөн квант тоогоор тодорхойлогддог байна. Гадна талын бүрхүүлд байгаа электрон өөр хоорондоо түлхэлцэх ба талаас илүү электронтой болох үед хос үүсгэж байрлахаас өөр аргагүй.Паули атомын спектрыг судлах замаар атом дотор ижил дөрвөн квант тоо бүхий хоёр электрон байж болохгүй гэдэг зарчмыг гаргасан нь түүний нэрээр Паулийн зарчим гэж нэрлэгдэх болсон. Өөрийн цөмөөс дотоод бүрхүүлүүдэд байгаа бүх электроноор халхлагдах учир валентийн электрон. хоёр ба гуравдугаар бүрхүүлд 8. Энергийн түвшний өсөх дарааллаар үелэх системийн долоон үед харгалзсан долоон бүрхүүл байна. H Химийн элементийн үелэх хууль нь Паулийн зарчмаас мөрдөж гарахыг дараах зургаас ажиглана уу. зургаа долоо дахь бүрхүүлд 32 электрон байж болно. тэр тусмаа хослоогүй электронууд нь гадаад ертөнцтэй харилцан үйлчлэлд амархан ордог учир валент чанарыг үүсгэхэд гол үүрэгтэй. Ийм учраас тодорхой n утга бүхий 2n2 электрон оршин байдаг байна. Энергийн түвшин нь гол болон туслах квант тоогоор тодорхойлогдоно. Гадаад бүрхүүлд байгаа электроныг валентийн электрон гэдгийг химийн хичээлээс бид мэднэ. Нэг орбиталд зөвхөн спиний квант тоогоороо ялгаатай хоёр электрон хослон байрлаж болно. H H C H .орбитал n=1 16 n Öºì áà ýãýë Ẻìñ 1s l =0 l =1 l =2 l =3 K Химийн элементүүдийн үелэх хууль квант загвараар тайлбарлагдана. H O H Гол квант тооны нэг тодорхой n утга бүхий n2 янзын орбитал байдаг. n=8 E n=7 s 8s 7s n=6 n=5 6s n=4 5s 4s n=3 3s n=2 p 7p 6p 5p 4p d 6d 5d f Q 5f P 4f 4d O 3d N 3p M 2p L 2s . Нэгдүгээр бүрхүүлд 2. Ингэж электрон хос үүсдэг. Квант загвар ёсоор атомд электрон байж болох орбитал нь гурван квант тоогоор тодорхойлогдож хоорондоо энерги болон хэлбэр. дөрөв ба тавдугаар бүрхүүлд 18.хувьд ашигтай байдаг байна. Авсртийн эрдэмтэн В. Нэгдүгээр бүлгийн элементүүд буюу шүлтийн металлуудын иончлолын энерги хамгийн бага байхаас . Эерэг цэнэгтэй натрийн ионыг сөрөг цэнэгтэй хлорын зургаан ион. Ямар ч атомын хувьд хамгийн гадна талын бүрхүүлээ найман электроноор дүүргэх нь энергийн хувьд ашигтай байдаг бөгөөд үүнийг октетын (наймтын) дүрэм гэдэг. хлор (Cl) нь электроныг өөртөө авч сөрөг ион болж улмаар хоорондоо татагдан ионт холбоо бий болгох замаар хоолны давс үүсдэг байна.3. Хоолны давсны кристалл бүтэц. Атомын загварууд нь зөвхөн үүгээр хязгаарлагдахгүй атом хоорондын харилцан үйлчлэлийг илэрхийлж. Аливаа ус хонхорт очоод тогтдогийн адил атомууд заримдаа нэгдэж хамгийн бага энергитэй төлөвт орж молекул болон хатуу шингэн бодис үүсгэдэг. молекул. Иончлолын энерги багатай химийн зарим элемент электроноо амархан алдаж эерэг цэнэгтэй ион болдог байхад зарим элемент нь электрон авч улмаар гадаар бүрхүүлээ дүүргэх сонирхолтой байдаг учраас сөрөг ион болох чанартай байдаг. кристалл давс болон цэвэр усны аль аль нь цахилгаан дамжуулах чадваргүй боловч усанд давс уусгахад цахилгаан сайн дамжуулах чадвартай болдгийг бид мэднэ. Ионт холбоогоор үүссэн кристаллын үндсэн бүтэц нь цэнэгт бөөмс болох ионууд байх боловч хоорондоо сайн холбогдсоны улмаас чөлөөтэй хөдлөх боломжоо алддаг тул цахилгаан дамжуулахгүй. Харин хайлж шингэн хэлбэртэй болох юм уу. Хоолны давс хүчтэй ионт холбооны улмаас маш сайн цэгцэрч нь кристалл бүтэцтэй байдаг. ус зэрэг уусгагчид ууссан үедээ ионууд нь чөлөөтэй хөдлөх боломжтой болдог тул цахилгаан сайн дамжуулах чадвартай болно. бодисын физик химийн шинж чанар ямар байх ёстойг ойлгоход бас хэрэг болно. атомоос хэрхэн бодис үүсдэг. Эсрэг цэнэгтэй ионууд хоорондоо татагдаж маш хүчтэй ионт холбоог үүсгэдэг. натри (Na) нь гадаад электроноо амархан алдаж эерэг ион. харин наймдугаар бүлгийн элемент буюу инертийн хийнүүд хамгийн их иончлолын энергитэй. Атом хооронд дөрвөн төрлийн холбоо үүсч нэгддэгийг судалцгаая. Атомын харилцан үйлчлэл Бид аливаа бодисыг бүрдүүлдэг үндсэн элемент болох атомын бүтцийн загваруудтай танилцаж атомын электрон байгууламж болон атом гэрлийн харилцан үйлчлэлд эдгээр загварыг хэрхэн хэрэглэхийг үзлээ. бодис үүсгэдгийг судлая. Öºì áà ýãýë Ẻìñ 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã . хатуу шингэн бодис Ne Ar 15 Kr 10 5 Li Na K 10 Rb Xe Cs 20 30 40 50 Атомын дугаар 60 Үелэх систем дэх бүлгийн дугаар өсөх хирээр атомын иончлолын энерги ихсэх хандлагатай. H O H H2O O H C H H Иончлолын Энерги (эВ) H 25 He 20 Химийн холбоо. Энэ чанар нь ионт холбоог тодорхойлогч гол шинж болно Тухайлбал. мөн хлорын ионыг натрийн зургаан ион хүрээлж байгааг харуулав. Ионт холбоо. Атомууд хэрхэн нэгдэж молекул. Гэхдээ эерэг сөрөг ионууд хоорондоо сөөлжлөн олуулаа байрлах нь энергийн хувьд ашигтай байдаг тул ионт холбоо бүхий кристалл үүсдэг байна. Тухайлбал. хүчил төрөгч зэрэг элементийн атом дан дангаараа байдаггүй хос хосоороо молекул үүсгэж хийн байдалтай байдаг ажээ. Металын атомууд нь гадаад электроноо амархан алдаж нийт дундын электрон болгох шинжтэй байдаг тул металлын холбоог үүсгэдэг. Ковалент холбоо. Тухайн нэг молекулын хувьд инертийн хийтэй төстэй конфигураци үүсч байхаар атомууд холбогдвол энергийн хувьд ашигтай тул уг молекул тогтвортой оршино. дулаан сайн дамжуулдаг.Метал холбоо. Металд ийм чөлөөт электрон байдаг тул цахилгаан болон дулааныг сайн дамжуулдаг. Мөн чөлөөт электрон нь цахилгаан соронзон долгиог амархан мэдэрч дагаж хэлбэлзэх замаар эргэж ойлгон цацдаг тул гялалзсан өнгөтэй. Ийм учраас тасалгааны температурт устөрөгч. Үүнээс гадна металл холбоонд эерэг ион нь ямар элемент байх нь чухал биш нэг металлыг нөгөө металлтай янз бүрийн харьцаагаар холих замаар металл хайлш үүсгэж болдгийг амьдрал техникт өргөн ашигладаг. эмх замбараагүй янзтай байрладаг тул байрлалаа амархан шилжүүлэх замаар уян. . Иймд туйлт молекул нь цахилгаан диполийн шинж чанартай болно. 18 Öºì áà ýãýë Ẻìñ Тухайлбал. нугарах. молекул Дээр өгүүлсэн октетийн дүрэм ёсоор зарим атомууд электроныг дундаа эзэмшиж ковалентийн холбоо үүсгэн молекул бий болгодог. Хийн байдалд молекул хооронд мөргөлдөхөөс өөр харилцан үйлчлэл байхгүй. Учир нь атомууд ковалентийн холбоо үүсгэж молекул болох нь энергийн хэмнэлттэй. Мөн эерэг ионууд нь электроны "шингэн"-д байдаг тул хоорондоо эмх цэгцэт кристалл холбоо үүсгэдэггүй. Иймд хоёр устөрөгчийн атом тус тусын электроноо дундаа эзэмшвэл атом бүр нь хоёр электронтой мэт болж хүчирхэг ковалентийн холбоо үүснэ. нөгөө тал нь илүү эерэг цэнэгтэй болж туйлт холбоо үүсгэдэг. Тухайлбал. H H H H Агаарт устөрөгчийн атом биш молекул байдаг. нугарамтгай шинж чанартай болдог. Хэрэв өөр хоёр атом ковалентийн холбоо үүсгэхэд электрон нь ихэнх хугацаанд металл биш атомын талд байх тэр тал нь илүү сөрөг цэнэгтэй. гялалзсан өнгөтэй. алтны атом бүр гадаад электроноо алдаж эерэг ион болох ба нийт алдагдсан электронууд нь ион хооронд чөлөөт электрон болж ионуудыг хооронд нь холбож метал холбоо үүсгэдэг. Менделеевийн үелэх системийн зүүн талын элементүүд нь ихэвчлэн металл бөгөөд цахилгаан. Zn 2+ Zn 2+ Zn 2+ Zn 2+ Zn 2+ Цайрын атомууд хамгийн гадна бүрхүүлийн хос электроноо дундаа эзэмших замаар энергийн хэмнэлттэй байдалд орж метал холбоо үүсгэнэ. давтагдах шинжтэй байдаг. устөрөгчийн атом ганц электронтой бөгөөд тухайн электроны конфигураци нь хоёр электроноор дүүргэгддэг. хүчилтөрөгчийн атом нь эерэг цэнэг илүүтэй бөгөөд хоорондоо татагдаж устөрөгчийн холбоо бий болгоно. Усны нэг молекулын устөрөгч усны өөр молекулын хүчилтөрөгчийн өөртөө татаж устөрөгчийн холбоог үүсгэдэг. Устөрөгчийн атом нь сөрөг цэнэг илүүтэй. Дүгнэж хэлэхэд. Устөрөгчийн холбоо байхгүй байсан бол тасалгааны температурт ус шингэн биш хий байх байсан. шингэн бодис үүсгэдэг. Туйлт чанар их. хүчил төрөгч нь илүү сөрөг чанартай байна. Ийм учраас мөсөн дэх молекулууд усан дахь молекулаас сийрэг болж. Устөрөгч нь молекул доторх атомын холбоо биш молекул хоорондын холбоо юм. F. Устөрөгч нь O. тодруулбал гексакональ бүтцийг үүсгэдэг учраас молекул хооронд илүү сийрэг орон зай үүснэ.N зэрэг электроныг авахдаа дуртай. ус туйлт ковалентийн холбоог үүсгэдэг. ковалент болон ионт холбоогоор кристалл үүсдэг. атом буюу ион байдаг байна. Ус буцлах темтературт хүрэхэд устөрөгчийн холбоо тасарч усны уур үүснэ. Тухайлбал. квант шинжтэй цөм ба электроны харилцан үйлчлэл байдаг бөгөөд бодисын физик шинж чанар үүнтэй холбоотой байдгийг энд үзлээ. зөвхөн ковалент холбоогоор молекул үүсдэг бол харин устөрөгчийн холбоогоор молекулууд нэгдэж хатуу. Эхний зурагт үзүүлсэнчлэн мөсөнд буй усны молекулууп хоорондоо устөрөгчийн холбоогоор холбогдож кристалл бүтэц үүсгэдэг бол температур нэмэгдэхэд эдгээр холбоос суларч зарим нь тасран улмаар шингэн төлөвт орохыг дараагийн зурагт харуулав.01 A 1.79 A 1. устөрөгчийн хэмжээ бага учраас эерэг цэнэг нь илүү нэг цэгт төвлөрч өөр сөрөг чанартай молекулыг өөртөө татах чадвар ихтэй болдог байна. Тасалгааны температурт усны молекулын 80% нь устөрөгчийн холбоонд байдаг.84 84 4A Усны молекулууд хоорондоо устөрөгчийн холбоогоор холбогдож ус болон мөс үүсгэнэ. Усгүйгээр амьд амьтныг төсөөлөх аргагүйтэй адил устөрөгчийн холбоо амьд организмд чухал үүрэгтэй. Устөрөгч нь илүү эерэг. Бодисыг бүрдүүлэгч цаашид хуваагдахгүй эгэл хэсэг нь молекул. Устөрөгчийн холбоо. Химийн холбоос үүсэхийн цаад шалтгаан нь цахилгаан гаралтай. Нэг төрлийн химийн холбоос тасарч өөр төрлийн химийн холбоо үүсгэх замаар янз бүрийн бодис үүсэхийг химийн урвал гэх бөгөөд энэ тухай та нар химийн хичээл дээр тодорхой үзэж байгаа шүүд ээ.- O H + H + Усны молекулд устөрөгч хүчилтөрөгчтэй ковалент холбоогоор холбогдоно. цахилгаан сөрөг чанар ихтэй молекултэй маш хүчтэй туйлт ковалентийн холбоог үүсгэдэг. металл холбоогоор аморф бүтэцтэй чөлөөт электронууд бүхий металл үүсдгийг бид үзлээ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Öºì áà ýãýë Ẻìñ 19 . Усны уусгах шинж чанар нь үүнтэй холбоотой. мөсний нягт усны нягтаас бага болж мөс усанд хөвдөг байна. 1. Харин температур багасч ус хөлдөх температурт хүрэхэд устөрөгчийн холбоо нь кристалл. Бодисын төлөв байдал Холбоосын энерги (кЖ/моль) Бодис нь химийн ямар ч төрлийн холбоо үүсгэж бий болсон ялгаагүй бодисыг бүрдүүлэгч эгэл хэсгүүдийн (молекул. Тухайлбал усны молекулын эргэлтийн спектр нь хоорондоо ойрхон зайтай олон энергийн түвшнүүдтэй. Үүний тул гаднаас хүчээр үйлчлэх шаардлагатай ба хүч үйлчлэхээ болимогц эргээд хэвэндээ (хамгийн бага дотоод энергитэй төлөвтөө) ордог байна. молекулын эргэх хөдөлгөөний энерги зэрэгт зарцуулагдана. Хоолны гүн хэсэг нь дулаан дамжуулах замаар халдаг тул хоолыг микродолгионоор халаасны дараа гүн хэсгийг нь халтал түр хүлээвэл зүгээр. ион) хоорондын харилцан үйлчлэлийн потенциал энерги хамгийн бага байхууцаар тэдгээрийн хоорондын зай нь тогтдог. 0 + + + -0. Үүгээр бодисын төлөв байдал. атом. Шингэсэн гэрлийн энерги нь молекул дахь атомыг өдөөх. цацаргах чадвартай. бодисыг сунгах эсвэл агшаах замаар эгэл хэсгүүдийн хоорондын зайг ихэсгэх буюу багасгах аль ч тохиолд эгэл хэсэг хоорондын харилцан үйлчлэлийн потенциал энерги ихсэнэ. атом хоорондын хэлбэлзлийг ихэсгэх. уян харимхай чанар. Өөрөөр хэлбэл. Энэ шинж чанарыг ашиглаж микродолгионы халаагч хийжээ. дулааны нөлөөгөөр тэлэх зэрэг олон чанар тайлбарлагдана. молекул өөртөө таарсан өнгийн гэрэл буюу цахилгаан соронзон долгиог шингээх. 20 Öºì áà ýãýë Ẻìñ .074 + + - + - + цөм хоорондын зай (нм) + -458 Молекулын спектр Одод болон өөр гаригт ямар молекул оршин байгааг энэ аргаар таньж болдог. Энэ энергийн түвшинд тохирсон цахилгаан соронзон долгион нь хэт улаан болон радио FM долгионы хооронд орших микродолгион болно. Учир нь ихэнх хоол хүнс ус чийг агуулах ба үүнд орших усны молекул нь микродолгионыг шингээж энерги авах замаар улам хурдтай эргэлдэж. Микродолгион нь хоолонд хэдхэн см зайд бүрэн шингэдэг тул хоолны өнгөн хэсэг сайн халдаг. энэ нь улмаар хоолыг халааж болгодог. Атомыг спектрээр нь ялгаж болдгийн адил молекул ч өөрийн гэсэн спектртэй бөгөөд түүгээр нь таньж болдог. Өөрөөр хэлбэл. Рентген катод туяан хоолоотой ажиллаж байгаад санамсаргүй нээсэн тул түүний нэрээр нэрлэгдсэн. Рентген туяаны нэг фотоны энерги нь гэрлийн адил долгионы уртаас урвуу хамааралтай. Рентгэн энэ туяаг үл мэдэгдэх туяа буюу X-туяа (англиар X-ray) гэж нэрлэснийг олон улсад өргөн хэрэглэдэг. хил гаальд битүү саванд байгаа эд зүйлийг харж танихад өргөн ашигладаг. Улмаар дээд түвшинд байгаа электрон суларсан зай бүхий энергийн түвшинд шилжихдээ Борын постулат ёсоор тодорхой энерги бүхий цахилгаан соронзон долгио цацна. Ийм учир энэ үед цацагдаж байгаа долгионыг тоормослогч рентген туяа гэдэг. Эрчим Эрчим Чи үүнийг мэдэх үү? 1895 онд Германы физикч В.нм Рентгэн туяаны спектрээр ямар металлаас үүссэнийг нь таньж болно. Орчин үед катод туяан хоолойд өндөр хүчдэлээр электроныг хэдэн арван кЭв энергитэй болтол нь хурдасгаж тодорхой металл гадаргууг буудуулах замаар рентген туяаг гаргаж авдаг. Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Á¿ëýã Öºì áà ýãýë Ẻìñ 21 . Үүгээр байд ямар элемент байгааг тодорхойлж болдог тул тодорхойлогч рентгэн туяа гэнэ. Их хурдтай электрон байд тусч хурдаа алдахдаа цахилгаан соронзон долгио цацдаг. Мөн их хурдтай электроны зарим нь байн бодисын атомд шингэж энергийн түвшний гүнд байгаа электроныг цохиж гаргадаг.нм Рентгэн туяаны эрчим долгионы уртаас хамаарах хамаарал буюу рентген туяаны спектр. Хэрэглээ Рентген туяа 0 Молибден 50 100 Зэс 150 200 λ. Ренген туяаны фотоны энерги хэдэн арван мянган Эв байдаг учраас хүн амьтны эд эсийг бүрдүүлэгч молекул болон уургийн молекулыг үүсгэж буй хэдхэн Эв энерги бүхий химийн холбоосыг амархан эвддэг тул амьд биед маш аюултай. 0 Вольфрам 50 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Á¿ëýã 150 200 λ. Тодорхойлогч рентген туяаны эрчим тод ялгарч харагдаж байна. Рентген туяа буюу X-туяа нь хэдэн арван кЭв энерги бүхий өндөр давтамжтай цахилгаан соронзон долгио юм.4. Энерги хадгалагдах хууль ёсоор тусч буй электроны энергээс их энерги бүхий гэрлийн фотон цацрахгүй. Их энергитэй учраас бодисыг нэвтлэн харах чадвар өндөртэй бөгөөд энэ чанарыг нь ангаах ухаанд хүний биед орсон гадны зүйл болон бэртсэн ясыг оношлох. Иймээс рентген туяа үүсч буй хамгийн бага долгионы уртад тусч буй электроны хамгийн их энерги харгалзана. Албадмал цацаргалтын үед атом дээр нэг фотон тусч хоёр фотон болон гардаг байна. Лазерыг бүтээснээр шинжлэх ухаан технологийн асар их дэвшил гарчээ. Үүнийг атомоос гэрэл аяндаа цацрах цацаргалт гэдэг. E2 hν E1 hν E2 hν E2 E1 hν E1 E2 hν E1 hν E2 hν E1 hν E1 hν E2 E2 E1 Өдөөгдсөн төлөвт байгаа атомуудаас албадмал цацаргалтаар гэрлийн фотонууд ихэрлэн олширч буй байдал 22 Öºì áà ýãýë Ẻìñ Атомын загвар дээр үндэслэн оршин байж болохыг нь таамнаж бүтээсэн зүйл бол лазер юм. Өндөр хүчдэлээр хурдассан электроны мөргөлтөөр гелий өдөөгдсөн төлөвт орж улмаар неоны атомтой мөргөлдөх үедээ энергээ дамжуулна. Атом заримдаа өдөөгдсөн төлөвтөө харьцангуй удаан байж чаддаг. Гадны гэрэл. Үүнийг атомын албадмал цацаргалт гэдэг. Ингэж фотоны тоог ихэрлүүлж олшруулах замаар гаргаж авсан гэрлийг лазерийн гэрэл гэдэг. Өнөөдөр лазерийг анагаах ухаанд нарийн мэс засал хийхэд хэрэглэхээс эхлээд холбоо.Эйнштейн бодож олжээ. энэ хоёр нь өөр хоёр атомыг албадмалаар цацаргуулснаар фотоны тоо дөрөв болох гэх мэтээр гинжин цуваагаар фотоны тоо буюу гэрлийн эрчим ихсэж болдог байна. дулаан зэрэг ямар нэг нөлөөгөөр өөртөө тохирсон энерги шингээж электрон нь энерги ихтэй түвшинд очсоноор атом өдөөгдсөн төлөвт орно. үйлдвэрлэл. Эдгээр фотон нь ихэр мэт бүх талаар адилхан байдаг. Лазерийн гэрлийн долгио нь тодорхой нэг давтамжтай бөгөөд яг нэг чиглэлд тардаг. Ингэхдээ гэрлийн фотон цацаргах замаар илүүдэл энергээ гаргадаг байна. Үүнээс гадна атомыг өдөөгдсөн төлөвт байх зуур атомын цацаргалтын фотонтой адил энерги бүхий фотон тусвал атом мөн тийм фотоныг цацаж үндсэн төлөвтөө орж болохыг анх А. Ийм замаар өдөөгдсөн төлөвт орсон неоны атом албадмал цацаргалт хийх замаар лазерийн гэрэл үүсгэнэ.Лазер He-Ne (гелий-неоны) хийн лазер Электроны мөргөлт He-Ne энерги солилцох мөргөлдөөн λ=6328 A Лазерийн цацаргалт He Ne He-Ne лазерын ажиллах зарчим. ямар шинж чанартай вэ гэдгийг үзье. шинжлэх ухаанд өргөн хэрэглэж байна. . Хэрэв танай сургууль. харилцаа. Лазерийн туяаг яаж үүсгэх вэ. Нэг атом дээр нь фотон тусахад адбадмал цацаргалтаар хоёр фотон үүсч. гэрт лазерийн принтер. Атом үндсэн төлөвт буюу электрон нь хамгийн бага энергийн түвшинд байхад тогтвортой байна. Энэ нь олон атом өдөөгдсөн төлөвтөө байна гэсэн үг. эсвэл CD уншигч байдаг бол та нар өөрийн гэсэн лазертай байна гэсэн үг. Дээш шидсэн чулуу буцаж ирдгийн адил атом өдөөгдсөн төлөвөөс эгшин зуур үндсэн төлөвт ордог. 11 $ 10.1 длого Бодолттой бо 1 14 Улаан гэрлийн давтамж 5.0 нм (9.0 $ 10 м= 1. Электрон цөм хоорондын цахилгаан статик харилцан үйлчлэлийн потенциал энерги нь 2 U = ke (. Нөгөө талаас атомын зөвшөөрөгдсөн орбитыг тодорхойлох Борын me yr = n& (n = 1. 4 Борын постулатуудыг ашиглан устөрөгчийн атомын зөвшөөрөгдсөн орбитын радиус болон зөвшөөрөгдсөн энергийн түвшнийг тооцоол. 2.e) (e) e = .029n2 нм гэж олдоно. радиус нь rn = 0. 3. Эдгээр томьёог өөрийгөө сорих дасгалд ашиглаарай.20 ) = 33. Бодолт: Цөмийн масс электроны масстай харьцангуй маш их учраас цөмийн хөдөлгөөнийг тооцохгүй. Ийм учраас атомын дотоод энерги нь E = K + U буюу зөвхөн электроны кинетик энерги ( K ) болон электрон цөмтэй харилцан үйлчлэх потенциал энерги U хоёрын нийлбэрээр тодорхойлогдоно.e e2 $ 2 = . харин электрон цөмийг тойрч хөдөлнө гэж үзэж болно.00 $ 10 Гц бол нэг фотоны энергийг нь Жоулиар илэрхийл. 2 2 Электрон Кулоны F = ke e /r хүчний үйлчлэлээр тойргоор эргэх хөдөлгөөн хийж an = y /r 2 2 2 гэсэн төвд тэмүүлэх хурдатгалтай хөдлөх тул Ньютоны II хууль ke e /r = my /r гэж бичигдэх бөгөөд эндээс электроны кинетик энергийг 1 2 2 me y2 = ke e 2r гэж илэрхийлэгдэхийг ашиглавал E = K + U = ke e2 -k e2 =.00 $ 10 c .ke болохыг тооцвол E = K + U = r r 2 1 2 2 me y2 . Эндээс = 2 2 me r 2r me r 2 me r Борын зөвшөөрөгдсөн орбитын радиусыг олбол rn = 2 орбитын радиус r1 = & 2 ke me e = 0.0529 & n2 болох ба үндсэн төлөвийн ke me e2 нм байна. Үүнд зөвшөөрөгдсөн орбитын радиус нь орбитын дугаар бүрт өөр байх тул n гэсэн индекс бичив. Тогтмол хэмжигэхүүний утгыг ашиглаж тооцоолбол устөрөгчийн атомын зөвшөөрөгдсөн орбитын энерги нь En 2 4 m k e 1 13.Бор өөрийн постулатаа энэ нөхцлөөр анх томьёолжээ. Де-Бройлын таамаглалыг ашиглан ямар нөхцөлд атомын орбит тогтвортой байхыг тодорхойл.34 = hv = (6. Бодолт: E 2 .2 n 2& n n эВ. Н.k e2 e e r 2r 2r болно.6 e2 = .2 $ 10 Á¿ëýã Ж.) (7. Бодолт: Де-Бройлын таамнал ёсоор y хурдтай электрон m = h/ (me y) урт бүхий долгиолог шинжийг үзүүлэхийг тооцон. & = h/2r тэмдэглэгээ ашиглаж бодлогын өгсөн нөхцлийг (me y) r = n& хэлбэртэй бичиж болно.63 $ 10 14 .ke 2r = .30 $ 10 ) 3 Электроны долгиолог чанарыг үндэслэн атомын зөвшөөрөгдсөн орбит 2rr = nm гэсэн нөхцлийг хангана гэж Борын постулатыг томьёолсныг үзсэн. f) нөхцлөөс 2 2 2 & n e2 нөхцөлд тавьбал &n2 2 2 y = 2 2 болохыг олж 21 me y = ke ke e болно. Öºì áà ýãýë Ẻìñ 23 .63 $ 10h -9 -1 -1 = my = 31 5 (Ж)(с)(кг) (м/с) = 1.30 $ 10 м/c хурдтай байхад Де-Бройлийн долгионы урт нь ямар байх вэ? Бодолт: m 34 6.ke e r байна.1 Ж $ с ) (5. 5 Электрон 7. (г) квант тоо 7 Устөрөгчийн электрон дараах түвшнүүдийн алинд нь их энергитэй байх вэ? (а) n = 1 (б) n = 3 8 Атомын үндсэн төлөв бө өдөөгдсөн төлөвийн ялгааг ярилцана уу? 9 Устөрөгчийн атомын шингээлтийн спектрийн тасралттай шугамуудыг Борын онол яаж тайлбарладаг вэ? 10 Металл анодыг өндөр энергитэй электроноор буудахад юу үүсгэдэг вэ? лазерийн туяа. гэрлийн фотон цацарсны дараах энергийг E f гэж тэмдэглэвэл. Электрон T хугацаанд цөмийг нэг бүтэн тойрох тул yT = 2rr бөгөөд 4-р бодлогт олсноор кинетик энерги нь K = .6 2 Эв болохоос хурдны утгыг олж ашиглан бодвол n электрон нэг секундэд 170 мянган удаа эргэх тооцоо гарна. Электрон цөмийг тойрч нэг секундэд ийм олон удаа эргэдэг тул түүний хөдөлгөөн нь мөн үүлэнцэр мэт харагдана гэж төсөөлж болох нээ. Бодолт: Хэрэв электрон t хугацаанд цөмөө N удаа тойрч эргэнэ гэвэл тойрох хөдөлгөөний үе нь T = t/N болно. Үүний 2 4 RH 6 = me k e e 3 4cr& = 1. nf түвшинд электрон шилжихэд цацрах гэрлийн фотоны Бодолт: Атомоос цацарсан гэрлийн давтамжийг v .2 n = 1. энерги хадгалагдах хууль Ei = E f+ ho гэж бичигдэнэ.. ðèîðîé. Яагаад? 6 Борын онол дараах үзэгдлийн алиныг нь тайлбарлаж чадсан бэ? (а) энергийн түвшин.0973732 $ 10 d 2 . ªºðèé㺺 ñî 1 Томсоны нээлтийн дараа Дальтоны моделийн ямар шинж чанар үгүйсгэгдсэн бэ? 2 Дараах гэрлүүдийн аль нь илүү их фотоны энергитэй вэ? (а) Улаан..E f me k e2 e4 1 1 1 -1 7 1 = 3 d 2 . (в) фотоцахилгаан үзэгдэл.длого Бодолттой бо 5 Устөрөгчийн атомын ni түвшнээс давтамжийг олох томьёог гарга.2 n м h 4r& n f ni n f ni байна. Үүнээс цацарсан гэрлийн давтамжийг олох томьёог гаргавал v= Ei .0973732 $ 10 7 м-1 гэсэн тоон утгыг Ридбергийн тогтмол гэдэг. рентгэн туяа... (г) ягаан 3 Гэрэл долгиолог гэдэг нь ямар шинжээр нь илрэх вэ? Мөн гэрэл бөөмлөг гэдгийг ямар шинжээр нь мэдэх вэ? 4 Протон ба фотоны ялгаатай болон ижил тал юу вэ? 5 Металлын гадарга дээр тусч буй гэрлийн давтамж тодорхой утгаас их болмогц электрон сугаран гардаг. (ихсэнэ/багасна). (ихсэнэ/багасна). нейтроны урсгал. гэрлийн фотон цацрахын өмнөх энергийг Ei . микродолгион 11 Борын онолд орбитын дугаар ихсэхэд энергийн түвшин . 12 Яагаад лазерийн шууд туяа болон ойсон туяа руу харж болохгүй вэ? 24 Öºì áà ýãýë Ẻìñ .. орбитын радиус .. (в) шар. (б) улаан шар.En = 13. (б) спектрийн шугам.. Борын загвар ёсоор устөрөгчийн атомын электрон нэг секундэнд цөмөө хичнээн удаа тойрч эргэхийг тооцоол.. Учир нь эдгээр хоёр шинж нэгэн зэрэг илэрэхгүй ч тодорхой энергитэй электроны оршин байх мужыг олж дүрсэлж болдог. (орбитод/орбитальд) байгаа гэж үздэг.61 10-19Ж) 31 Хэт ягаан туяаны фотоны энергийг хэмжихэд 6. (в) Атом доторх электрон нь бөөмлөг ба долгиолог шинжтэй. харин ямар шинж чанартай байдгийг мэдэх нь чухал юм гэсэн санааг дэлгэрүүлж найз нөхөдтэйгээ ярилцана уу.63 10-19 Ж байв.Атом дотор электрон тодорхой орбиталь үүсгэж оршин байдаг.1 ðèîðîé. (б). 17 Электроны байрлалыг мэдэх.Электрон цөмийг тойрч яаж хөдөлж байгааг мэдэх аргагүй. (1. (а) Атом доторх электрон зөвхөн бөөмлөг шинжтэй... (в) Яагаад тодорхой орбитод байгаа электрон гэрэл цацаргахгүй байгааг тайлбарлаж чадаагүй. хоол хүнс халдаг вэ? 25 Тодорхойгүй зарчим ёсоор дараах хэмжигдэхүүний аль алиныг нь зэрэг тодорхойлж чадахгүй вэ? (а) цэнэг-масс (б) байрлал-хурд (в) цэнэг-байрлал (г) энерги-хугацаа (д) байрлал-хугацаа 26 Гейзенбергийн тодорхойгүйн зарчим классик механикийн юуг өөрчилсөн бэ? 27 Яагаад тодорхойгүй харьцаа зөвхөн атомын ертөнцөд нөлөөтэй байдаг вэ? 28 Танайх ямар төрлийн телевизтэй вэ? Танай телевиз рентгэн туяа үүсгэдэг үү? Яагаад? 29 Атомыг хэн ч хараагүй учраас атом байхгүй гэж хэн нэгэн маргавал чи юу гэж хариулах вэ? 30 Хүний нүд 550нм урт бүхий шар ногоон гэрлийг хамгийн сайн мэдэрдэг. (в). аяндаа цацаргалт. Энэ гэрлийн фотоны энерги хэдэн Жоуль байх вэ? ( 3. (б) Атом доторх электрон зөвхөн долгиолог шинжтэй. энергийг мэдэх хоёрын аль нь чухал вэ гэдэг талаар ярилцаарай.. (б) Атомын энергийн түвшин яагаад квантлагддагийг тайлбарлаж чадаагүй. мөн тодорхой энерги болон хөдөлгөөний тоо хэмжээтэй байдаг. рентген туяа. 22 Лазерт гэрлийн эрчмийн өсгөлт дараах үзэгдлийн алинд нь үндэслэгддэг вэ? фотоцахилгаан үзэгдэл.00*1015 Гц.Электрон цөмийг тойрч гариг адил тойрог буюу эллипс замаар хөдөлдөг.. Учир нь электрон цөмийг тойрон гариг адил эргэлдэж байдаг. Яагаад хөх гэрэлтэй орчин байж болохгүй гэж. (г) Бүгд зөв 16 Атомын квант загварт электроныг . 18 19 Аль онолын загвар нь илүү вэ? Яагаад. 21 Фотозургийг тодруулахдаа зурагчид улаан гэрэлтэй орчинд ажилладаг. 300 нм) Хэмжилтийн нарийвчлал үзэгдлийн аль нь хязгаар тогтоодог вэ? (а) Де-Бройлийн таамаглал (б) Гейзенбергийн зарчим Öºì áà ýãýë Ẻìñ 25 . Дараах илэрхийллүүд атомын тухай аль онолын загварт харъяалагдах вэ? (а). 19 Атомын орбит ба атомын орбиталь хоёрын ижил ба ялгаатай талыг юу гэж бодож байна вэ? 20 Атом чухамдаа яаж харагддагийг мэдэх нь чухал биш. Уг туяаны давтамж болон долгионы уртыг олж чадах уу. ªºðèé㺺 ñî 13 Бөөмийн долгиолог шинжийг хэн таамагласан бэ? (а)Томсон (б) Реферфорд (в) Де-Бройль (г) Эйнштейн (д) Гейзенберг Á¿ëýã 14 Электроны долгиолог шинжтэй гэдгийг яаж үзүүлсэн бэ? 15 Яагаад Борын онолыг сайжруулах хэрэгтэй болсон бэ? (a) Зөвхөн устөрөгчийн атомыг тайлбарлаж чадсан. Учир нь электроныг тухайн эгшинд хаана хөдөлж байгааг мэдэж болдоггүй ба электроны хөдөлгөөний улмаас тодорхой урттай долгио цацарч эсвэл шингэж байдаг учраас. албадмал цацаргалт 23 24 Микродолгионы зууханд яагаад таваг нь халдаггүй. ðèîðîé. -1. ªºðèé㺺 ñî 32 Устөрөгчийн атомын гуравдугаар орбитын радиус болон энэ орбитод байгаа электроны энергийг тооцоол.51 эВ) 33 Устөрөгчийн атомын дөрөвдүгээр орбитод байсан электрон хоёрдугаар орбит руу шилжихдээ ямар энергитэй фотон цацаргах вэ? 2.48 нм. (0.55 эВ 34 Химийн холбоос ямар харилцан үйлчлэлээр бий болдог вэ? (а) Гравитаци (б) Цахилгаан соронзон (в) цөмийн хүчтэй 35 Наймтын (октетын) дүрмийг мэдэх үү? Цорын ганц ямар элемент энэ дүрмэнд захирагддаггүй вэ? Яагаад? 36 37 Молекул үүсгэхэд аль электрон нь голчлох үүрэгтэй вэ? 38 Яагаад зарим атом электроныг өөртөө авч сөрөг ион байхыг эрмэлздэг вэ? 26 Валентийн электрон олон цөөн байхын алинд нь атом тэдгээрийг амархан алдах шинжтэй вэ? Öºì áà ýãýë Ẻìñ . 1 Á¿ëýã Öºì áà ýãýë Ẻìñ 27 .