Πώς ορίζετε την ατομική κατάσταση;

Μια ατομική κατάσταση Στην κβαντική μηχανική αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη διαμόρφωση των ενεργειακών επιπέδων ενός ατόμου και στις πιθανότητες εύρεσης ηλεκτρονίου σε κάθε ένα από αυτά τα επίπεδα. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Επίπεδα ενέργειας:

* Τα άτομα έχουν κβαντισμένα επίπεδα ενέργειας, που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μπορούν να υπάρχουν μόνο σε διακριτές τιμές ενέργειας. Αυτά τα επίπεδα συχνά αντιπροσωπεύονται από αριθμούς όπως 1, 2, 3 κ.λπ., που αντιστοιχούν στην κατάσταση εδάφους (χαμηλότερη ενέργεια) και διεγερμένες καταστάσεις (υψηλότερη ενέργεια).

2. Διαμόρφωση ηλεκτρονίων:

* Η ατομική κατάσταση του ατόμου καθορίζεται από την κατανομή των ηλεκτρονίων του μεταξύ αυτών των ενεργειακών επιπέδων. Για παράδειγμα, ένα άτομο υδρογόνου στην κατάσταση του εδάφους του έχει το ενιαίο ηλεκτρόνιο του στο χαμηλότερο επίπεδο ενέργειας (n =1), ενώ σε διεγερμένη κατάσταση μπορεί να έχει το ηλεκτρόνιο του σε υψηλότερο επίπεδο (n =2, 3, κλπ.).

3. Πιθανότητες:

* Η κβαντική μηχανική υπαγορεύει ότι δεν μπορούμε να γνωρίζουμε την ακριβή θέση ενός ηλεκτρονίου σε δεδομένη χρονική στιγμή. Αντ 'αυτού, χρησιμοποιούμε κυματοειδείς λειτουργίες για να περιγράψουμε την πιθανότητα εύρεσης ηλεκτρονίου σε μια συγκεκριμένη περιοχή του χώρου. Η ατομική κατάσταση ενσωματώνει αυτές τις πιθανότητες για κάθε ηλεκτρόνιο στο άτομο.

4. Σημειώσεις:

* Οι ατομικές καταστάσεις συχνά αντιπροσωπεύονται χρησιμοποιώντας φασματοσκοπική σημείωση, η οποία περιλαμβάνει τον κύριο αριθμό κβαντικών (Ν), τον κβαντικό αριθμό γωνιακής ορμής (L) και τον κβαντικό αριθμό περιστροφής για κάθε ηλεκτρόνιο. Για παράδειγμα, η κατάσταση εδάφους του υδρογόνου αντιπροσωπεύεται ως 1S1, υποδεικνύοντας ότι το ενιαίο ηλεκτρόνιο του είναι στο n =1, l =0 και s =1/2 κατάσταση.

5. Μεταβάσεις:

* Τα άτομα μπορούν να μεταβαίνουν μεταξύ διαφορετικών ατομικών καταστάσεων απορροφώντας ή εκπέμποντας φωτόνια φωτός. Αυτές οι μεταβάσεις ακολουθούν συγκεκριμένους κανόνες επιλογής που καθορίζουν ποιες αλλαγές στο επίπεδο ενέργειας επιτρέπονται.

Βασικά σημεία:

* Οι ατομικές καταστάσεις κβαντοποιούνται, δηλαδή είναι δυνατές μόνο συγκεκριμένες καταστάσεις.

* Η ατομική κατάσταση καθορίζει την ενέργεια, τις χημικές ιδιότητες και τις αλληλεπιδράσεις του ατόμου με το φως.

* Η κατανόηση των ατομικών καταστάσεων είναι ζωτικής σημασίας σε τομείς όπως η φασματοσκοπία, η τεχνολογία λέιζερ και η κβαντική χημεία.

Με απλούστερους όρους, μια ατομική κατάσταση είναι σαν ένα στιγμιότυπο της εσωτερικής διαμόρφωσης ενέργειας του ατόμου και της κατανομής ηλεκτρονίων. Είναι ένας τρόπος να περιγράψουμε το ενεργειακό επίπεδο του ατόμου, τη διαμόρφωση των ηλεκτρονίων και την πιθανότητα να βρεθεί τα ηλεκτρόνια του σε διαφορετικές τοποθεσίες.