Гол ялгаа – Бор ба квант загвар
Борын загвар ба квант загвар нь атомын бүтцийг тайлбарладаг загварууд юм. Бор загварыг мөн Рутерфорд-Борын загвар гэж нэрлэдэг, учир нь энэ нь Рутерфордын загварын өөрчлөлт юм. Бор загварыг 1915 онд Нильс Бор санал болгосон. Квантын загвар нь атомын орчин үеийн загвар юм. Бор ба квант загвар хоёрын гол ялгаа нь Бор загварт электронууд бөөмс шиг ажилладаг, харин квант загвар нь электрон нь бөөмс болон долгионы шинж чанартай байдаг гэж тайлбарладагт оршино.
Борын загвар гэж юу вэ?
Дээр дурьдсанчлан Бор загвар нь атомын бүтцийг электроноор хүрээлэгдсэн цөмөөс бүрддэг гэж тайлбарласан тул Бор загвар нь Рутерфордын загварын өөрчлөлт юм. Гэхдээ Борын загвар нь Рутерфордын загвараас илүү дэвшилтэт юм, учир нь электронууд цөмийн эргэн тойронд тодорхой бүрхүүл эсвэл тойрог замд үргэлж хөдөлдөг гэж хэлдэг. Энэ нь мөн эдгээр бүрхүүлүүд нь өөр өөр энергитэй бөгөөд бөмбөрцөг хэлбэртэй болохыг харуулж байна. Үүнийг устөрөгчийн атомын шугамын спектрийн ажиглалт санал болгосон.
Шугамын спектрүүдэд салангид шугамууд байдаг тул атомын орбиталууд тогтмол энергитэй бөгөөд электронууд нь нэг энергийн түвшингээс нөгөө рүү үсэрч энерги ялгаруулж, шингээж авдаг гэж Бор хэлсэн. шугамын спектр.
Борын загварын үндсэн постулатууд
- Электронууд нь тогтмол хэмжээ, энергитэй бөмбөрцөг тойрог замд цөмийг тойрон хөдөлдөг.
- Орбит бүр өөр өөр радиустай бөгөөд цөмөөс гадна n=1, 2, 3 гэх мэтээр нэрлэгдсэн эсвэл n=K, L, M гэх мэтээр нэрлэгдэх бөгөөд энд n нь эрчим хүчний тогтмол түвшний тоо юм.
- Орбиталийн энерги нь түүний хэмжээтэй хамааралтай.
- Хамгийн жижиг тойрог зам хамгийн бага энергитэй. Электронууд энергийн хамгийн бага түвшинд байх үед атом бүрэн тогтвортой байдаг.
- Тодорхой тойрог замд электрон хөдөлж байх үед тухайн электроны энерги тогтмол байна.
- Электрон нь энергийг шингээх эсвэл гаргах замаар нэг энергийн түвшингээс нөгөөд шилжих боломжтой.
-
Энэ хөдөлгөөн нь цацраг үүсгэдэг.
Борын загвар нь нэг электрон, жижиг эерэг цэнэгтэй цөмтэй устөрөгчийн атомд төгс тохирно. Үүнээс гадна Бор атомын энергийн түвшний энергийг тооцоолохдоо Планкийн тогтмолыг ашигласан.
Зураг 01: Устөрөгчийн Бор загвар
Гэхдээ устөрөгчөөс бусад атомын атомын бүтцийг тайлбарлахдаа Бор загварын сул тал цөөн байсан.
Борын загварын хязгаарлалт
- Борын загвар нь Зееман эффектийг (атомын спектрт соронзон орны нөлөө) тайлбарлаж чадаагүй.
- Энэ нь Старкийн эффектийг тайлбарлаж чадаагүй (цахилгаан талбайн атомын спектрт үзүүлэх нөлөө).
- Борын загвар том атомуудын атомын спектрийг тайлбарлаж чадахгүй байна.
Квантын загвар гэж юу вэ?
Хэдийгээр квантын загвар нь Борын загвараас хамаагүй хэцүү боловч том эсвэл нийлмэл атомуудын талаарх ажиглалтыг үнэн зөв тайлбарладаг. Энэхүү квант загвар нь квант онол дээр суурилдаг. Квантын онолын дагуу электрон нь бөөмс-долгионы хоёрдмол шинж чанартай бөгөөд электроны яг байршлыг тогтоох боломжгүй (тодорхойгүй байдлын зарчим). Иймээс энэ загвар нь голчлон тойрог замын аль ч хэсэгт электрон байрлах магадлал дээр суурилдаг. Мөн тойрог замууд нь үргэлж бөмбөрцөг хэлбэртэй байдаггүй гэж заасан байдаг. Орбиталууд нь янз бүрийн энергийн түвшинд зориулагдсан тусгай хэлбэртэй бөгөөд 3 хэмжээст бүтэцтэй.
Квантын загварын дагуу электроныг квант тоо ашиглан нэрлэж болно. Үүнд дөрвөн төрлийн квант тоог ашигладаг;
- Үндсэн квант тоо, n
- Өнцгийн импульсийн квант тоо, I
- Соронзон квант тоо, ml
- Спин квант тоо, ms
Үндсэн квант тоо нь тойрог замын цөмөөс дундаж зай болон энергийн түвшинг тайлбарладаг. Өнцгийн импульсийн квант тоо нь тойрог замын хэлбэрийг тайлбарладаг. Соронзон квант тоо нь орон зай дахь тойрог замын чиглэлийг тодорхойлдог. Спин квант тоо нь соронзон орон дахь электрон эргэлдэж, электроны долгионы шинж чанарыг өгдөг.
Зураг 2: Атом орбиталуудын орон зайн бүтэц.
Бор болон квант загвар хоёрын ялгаа нь юу вэ?
Бор ба квант загвар |
|
| Борын загвар нь атомын бүтцийг тайлбарлах зорилгоор Нильс Борын (1915 онд) санал болгосон атомын загвар юм. | Квантын загвар нь атомын бүтцийг үнэн зөв тайлбарлах орчин үеийн атомын загвар гэж үздэг атомын загвар юм. |
| Электронуудын зан төлөв | |
| Борын загвар нь электроны бөөмийн үйл ажиллагааг тайлбарладаг. | Квантын загвар нь электроны долгион-бөөмийн хоёрдмол байдлыг тайлбарладаг. |
| Програм | |
| Борын загварыг устөрөгчийн атомд хэрэглэж болох боловч том атомуудад хэрэглэх боломжгүй. | Квантын загварыг жижиг, том, нарийн төвөгтэй атом зэрэг ямар ч атомд ашиглаж болно. |
| Орбиталуудын хэлбэр | |
| Борын загвар нь тойрог зам бүрийн яг хэлбэрийг дүрсэлдэггүй. | Квантын загвар нь тойрог замд байж болох бүх хэлбэрийг дүрсэлдэг. |
| Цахилгаан-соронзон эффект | |
| Борын загвар нь Зееман эффект (соронзон орны нөлөө) эсвэл Старк эффект (цахилгаан талбайн нөлөө)-ийг тайлбарлаагүй болно. | Квантын загвар нь Зееман болон Старкийн эффектийг нарийн тайлбарладаг. |
| Квантын тоо | |
| Борын загвар нь үндсэн квант тооноос өөр квант тоог тайлбарлаагүй. | Квантын загвар нь бүх дөрвөн квант тоо болон электроны шинж чанарыг тодорхойлдог. |
Хураангуй – Бор ба квант загвар
Хэдийгээр эрдэмтэд хэд хэдэн өөр атомын загварыг санал болгосон ч хамгийн алдартай загвар нь Борын загвар ба квант загвар байв. Эдгээр хоёр загвар нь хоорондоо нягт холбоотой боловч квант загвар нь Бор загвараас хамаагүй илүү нарийвчилсан байдаг. Бор загварын дагуу электрон нь бөөмс шиг ажилладаг бол квант загвар нь электрон нь бөөмс болон долгионы шинж чанартай байдаг гэж тайлбарладаг. Энэ бол Бор болон квант загвар хоёрын гол ялгаа юм.
Бор ба квант загварын PDF хувилбарыг татаж авах
Та энэ нийтлэлийн PDF хувилбарыг татаж аваад офлайн зорилгоор ашиглах боломжтой. Бор болон квант загварын ялгааг эндээс PDF хувилбараар татаж авна уу.
