I bob qattiq jismlar 1-§. Qattiq jismlarning fizikasida asosiy tushunchalar

 
 
 
 
 
 
 

---

 
68 
V BOB  Qattiq  jismlarda  elektronlarning  energetik  holatlari 
 
5.1-§.    Elektronlarning atomlardagi energetik holatlari 
 
Atom  yadro  va  uning  atrofida  har  xil  energetik  holatlarda  bo‘lgan 
elektronlardan iborat. Atom yadrosi – protonlar  ya‘ni musbat zaryadga ega (1.6·10
-19 
K), massasi elektron massasidan 1836 marta (m
p
=1.67·10
-27
kg) katta va radiusi 6·10
-
13
sm ga teng hamda neytronlar - elektron zaryadga ega bo‘lmagan. Massasi elektron 
massasidan  1839  marta  katta  va  radiusi  proton  radiusiga  teng  elementar  zarralardan 
tarkib  topgan.  Elektronlar  manfiy  zaryadga  ega  bo‘lib  (1.6·10
-19
K),  massasi 
m
e
=9.11·10
-28
g,  radiusi  10
-12
sm  ga  va  magnit  momenti  µ=9.2731·10
-21 
erg/Gauss  ga 
teng elementar zarrachadir. Atom bu elementar zarrachalarga qaraganda ancha katta 
o‘lchamdagi  ya‘ni  radiusi  ~10
-5
sm  ga  teng  bo‘lgan  zarracha.  Bundan  ko‘rinib 
turibdiki,  yadro  va  elektronlarning  hajmi  atom  hajmining  juda  kichik  qismini  ya‘ni 
10
-12
  qismini  tashkil  etadi.  Demak,  protonlar,  neytronlar  va    elektronlarga  nisbatan 
atom juda katta bo‘shliqqa egadir. Atomlardagi elektronlarning energetik holatlari 4 
kvant son bilan ya‘ni bosh kvant son n, orbital kvant son l, magnit kvant soni m va 
spin  kvant  soni  s  bilan  aniqlanadi.  Bosh  kvant  soni  n  ning  qiymati  atomdagi 
elektronlar  energetik  qobiqlari  sonini  ko‘rsatishi  bilan  birga,  energetik  qobiqlarda 
joylashishi mumkin bo‘lgan maksimum elektronlar soni N=2n
2
 ga teng bo‘ladi. Shu 
bilan  birga  Bor  taklif  etgan  atomning  planitar  modeliga  asosan,  (bu  model  ikki 
pastulotdan  iborat).  1-pastulat  elektron  atom  atrofida  xohlagan  emas,  balki  aniq 
turg‘un qobiqlar bo‘yicha elektromagnit to‘lqinlarni chiqarmasdan harakatda bo‘ladi 
va ularning energiyasi  
 
   
     
 
      
 
   
 
 
 
 
 
 
    
 
bilan aniqlanadi. Bu yerda m- elektron massasi, h- Plank doimiysi, n - esa bosh kvant 
soni  (n=1.2…),      ε
o
=  8.85·10
-13
  F/m.  2-pastulot-elektron  bir  turg‘un  energetik 
qobiqdan  ikkinchisiga  o‘tishi  uchun  qobiqlar  energetik  sathlarning  ayirmasiga  teng 
foton  energiyasini  yutish  yoki  chiqarishi  amalga  oshiriladi  hv-  foton  energiyasi  (v-
chastota)       
hv=E
1
-E
2
   (2) 
 
Demak, bosh kvant soni  energetik qobiqlar  sonini, ularda  joylashishi  mumkin 
bo‘lgan maksimum elektronlar miqdorini va ularning energiyasini aniqlab berar ekan. 
(1)  formuladan ko‘rinib turibdiki, elektronlarning  energiyasi xohlagan  qiymatga  ega 
emas,  balki  n-qiymatiga  mos  aniq  qiymatlarga  ega  bo‘lar  ekan  ya‘ni  ularning 

---

 
69 
qiymatlari  diskret qiymatlarga  ega bo‘ladi. (1)  formulaga asosan vodorod atomidagi 
elektronlar  energiyasi  hisoblanganda  E
1
=13.6  eV  ga  teng  bo‘ladi.  1-rasmda 
elektronlarning  energetik  sathlarida-bosh  kvant  sonining  o‘zgarishi  ko‘rsatilgan. 
Rasmdan  ko‘rinib  turibdiki,  n  ning  qiymati  oshgan  sari  energetik  sathlar  orasidagi 
energiyalar farqi kamayib boradi va ular oralig‘ida elektronlar joylashishi taqiqlangan 
sohalar mavjud bo‘ladi.  
 
 
Energiya, eV  
Ionlashgan atomdagi    
 
erkin elektron