양자 역학 및 원자 모델의 기본 아이디어

원자의 양자 기계 모델은 Schrödinger의 방정식과 그로부터 파생 된 솔루션을 기반으로합니다. 원자의 양자 기계 모델에서, 입자의 이중 특성이 고려된다. 이중 특성에는 입자 특성과 파동 특성이 포함됩니다. 

확실성보다는 모델의 기초는 확률입니다. 다중 전자 종에 대한 Schrödinger의 방정식을 해결하기가 어렵 기 때문에 다중 전자 시스템에 대한 원자의 양자 기계 모델을 실행하는 것은 어렵습니다.

양자 모델 정의

Schrödinger Wave 방정식

• Erwin Schrödinger는 1926 년에 원자의 양자 기계 모델을 형성했습니다. 그는 전자의 이중 특성을 고려하여 Bohr의 원자 모델을 조금 더 가져갔습니다.
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• 그는 전자를 양자 에너지 수준을 가진 파도로 간주했습니다. 즉, 에너지의 크기는 사전 정의됩니다.
• 전자의 양자 에너지는 Schrödinger 방정식의 유효한 솔루션이며, 전자의 파동의 결과로 도출 된

물리적 중요성

• ψ는 파동 함수이며 전자파의 크기로 정의 될 수 있습니다. 물리적 의미가 없습니다. 긍정적, 부정적 또는 상상의 값을 가질 수 있습니다.
확률 밀도라고도하는
• 2는 원자의 특정 지점에서 전자를 찾을 확률을 나타냅니다.

궤도의 양자 수와 모양

• 양자 수는 원자에서 전자의 위치와 에너지를 설명하는 데 사용되는 정의 된 변수 세트입니다. 우리는 원자의 양자 기계 모델에 4 개의 양자 번호 세트를 가지고 있습니다.

1. 원리 양자 번호 (n)
2. 방위각 양자 수 (L)
3. 자기 양자 수 (M)
4. 스핀 양자 수 (s)

주요 양자 수 (N)

• 주요 양자 번호는 문자 'n'으로 표시됩니다.
• 원자의 전자 쉘을 표현합니다.
• 원리 양자 수는 핵과 전자 사이의 거리를 표현하기 때문에 원칙적 양자 수가 클수록 원자에서 핵과 그 전자 사이의 거리가 커집니다.
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• 주요 양자 수의 값은 쉘 n =1이 핵에 가장 가까운 양의 정수 (n =1,2,3,4 …… ..) 일 수 있습니다. 따라서 음수 값을 가질 수 없거나 0과 같을 수 없습니다.
• 전자가 여기 상태에서 발견 될 때, 즉 에너지 수준이 높은 경우, 더 낮은 에너지 상태로 이동하는 경향이 있습니다. 높은 양자 수의 쉘에서 양자 수가 낮은 쉘까지. 주요 양자 수가 높은 껍질은 비교적 원칙적 양자 수를 가진 쉘보다 에너지가 더 높습니다.
• 각 운동량은 다음 공식을 사용하여 주요 양자 수를 사용하여 계산할 수 있습니다.

                 mvr =nh2

방위각 양자 수 (L)

• 그것은 Arnold Sommerfeld에 의해 주어졌으며 문자 'l'로 표시됩니다.
• 그것은 궤도의 모양을 정의하고 궤도에 존재하는 각도 노드의 수와 크기가 동일합니다.
• 방위각 양자 수는 S, P, D 및 F와 같은 다른 서브 쉘을 표현할 수 있으며, 이는 모양과 크기가 다릅니다.
• 그 값은 주요 양자 수에 따라 다르며 0에서 (N-1) 범위입니다.

자기 양자 수 (m)

• 자기 양자 수는 Zeeman에 의해 주어졌으며 문자‘M’으로 표시됩니다.
• 전자 쉘에서 궤도의 수와 방향을 정의합니다.
• 그 값은 방위각 양자 수에 따라 다르며 방위각 양자 수 (L)의 모든 값에 대해 -l에서 +l에서
범위입니다.
• 쉘에서 궤도 수의 평가는 공식 (2L+1)을 사용하여 수행 할 수 있습니다. 여기서 l은 방위각 양자 수입니다.

스핀 Quantum Numbers (s)

• 그것은 Goldshmidt와 Ulen Back이 제안했으며 편지 's'로 표시됩니다.
• ‘S’값이 두 가지가 있으며 + ½ 및 -½로 제공됩니다.
• 스핀은 반 시계 방향 또는 시계 방향 일 수 있습니다.
• 스핀 양자 수의 양수 값은 상향 스핀을 나타내고, 음수 값은 하향 스핀을 나타냅니다.
• 스핀 양자의 값은 원자가 자기장을 생성 할 수 있는지 여부를 결정합니다. 

원자의 양자 기계 모델의 특징

• 전자의 에너지는 양자화됩니다. 즉, 사전 정의 된 에너지 값은 전자에 대해 도출됩니다.
• 에너지의 양자 가치는 전자의 파동 특성의 결과로 Schrödinger 방정식의 솔루션입니다.
• Heisenberg의 불확실성 원칙에 따라 전자의 존재 확률 만 계산할 수 있으며, 이는 특정 지점에서 2에 의해 결정됩니다. ψ. 물리적 중요성이없는 파동 함수를 나타냅니다.
• 원자의 다른 영역에서 2의 다른 값에서 전자를 찾을 확률이 높은 영역을 결정할 수 있습니다.
• 2는 항상 전자를 찾을 확률을 나타내며 양수 값을 나타냅니다.
• 원자 궤도는 원자에서 전자의 파동 함수입니다. 전자는 파동 함수로 정의 될 때 원자 궤도를 차지합니다.

결론

원자의 양자 기계 모델은 Schrödinger의 방정식과 그로부터 파생 된 솔루션을 기반으로합니다. Schrödinger의 방정식은 주로 단일 전자 종에 사용됩니다. 원자의 양자 기계 모델과 관련된 네 가지 주요 양자 수가 있습니다.

  2는 원자의 양자 기계 모델에서 중요한 상징이다. 그것들은 전자파의 크기와 각각 전자를 찾을 확률을 나타냅니다. 원자의 양자 기계 모델은 양자 에너지 수준을 포함한 여러 특징을 반영합니다.