|
5.1 – rasm. Elektronning energetik sathlari – bosh kvant sonining o’zgarishi ko’rsatilgan.
Fizikada birinchi elektron orbitani K(n=1), ikkinchisi L, uchinchisi M, to’rtinchisi N va qolganlari O,P,Q bilan belgilash qabul qilingan.
l - orbital kvant soni –bu elektronning harakat miqdori momentini ko’rsatadi, uning qiymati l=(n-1) teng bo’lib, n- qiymatiga qarab (n=1.2…) l=0.1.2… bo’ladi.
m - magnit kvant soni qiymati m=±l bo’lib, uning fizik ma’nosi harakat miqdori momentining berilgan unga nisbatan proyeksiyasini ko’rsatadi. Demak, berilgan n va l qiymatlarida m qiymatlari elektron orbitalarning fazadagi har xil yo’nalishlarini ko’rsatadi. Agar l=1 teng bo’lsa, m=-1,0,1. Agar l=2 bo’lganda, m=-2,-1,0,1, 2 qiymatlarga ega bo’ladi. Bundan kelib chiqadiki, berilgan l - qiymatida harakat miqdori momentining berilgan o’qqa nisbatan yo’nalishi 2l+1 ga tengdir.
Spin kvant soni bu - elektronning o’z o’qi atrofida aylanishidagi harakat miqdori momentini ko’rsatadi va uning qiymati s=±1/2 ga teng. Demak, m ning har bir qiymatiga s ning ikkita qiymati bo’lishi mumkinligi uchun, berilgan l ning qiymatida elektronning 2(2l+1) energetik holati mavjud bo’lar ekan.
Elektronlarning atomdagi energetik holatini 4 ta kvant soni
n = 1.2.3…
l = (n-1) = 0.1.2.3…
m = ±l = (-l+1), (-l+2)
s = -1/2, +1/2.
bilan aniqlansa ham, ammo yana bir o’ta muhim Pauli prinsipini hisobga olmasdan, elektronlar atom atrofida joylashishi to’la va to’g’ri tasavvur qilib bo’lmaydi. Pauli prinsipi - har qanday energetik sathda 4 ta kvant soni bir xil bo’lgan 2 ta elektron joylashishi mumkin emas deb ko’rsatadi yoki buni shunday tushuntirish ham mumkin. Har qanday energetik sathda spinlari qarama –qarshi bo’lgan 2 ta elektron joylashishi mumkin. Bunga ko’ra n=1 elektron orbitada spinlari +1/2 yoki -1/2 2 ta elektron joylashishi mumkin. Bunday energetik holatni n=1, l=0, 1s energetik holat deb belgilash qabul qilingan. Agar n=2 bo’lsa, l=1ga teng, bunday orbitada N = 2n2 = 8 elektron bo’lishi mumkin, ammo Pauli prinsipiga asosan bunday orbita 2ta dan elektron joylashadigan 4ta orbita qobiqlariga ajraladi va l=1 energetik holatni p deb belgilanadi hamda l=1 2s2p p - holat ham o’z navbatida 3 ta qobiqqa ajraladi. n=3 l=2 elektron holat d bilan ifodalaniladi, bular ham o’z navbatida Pauli prinsipiga asosan 5 ta qobiqqa ajraladi.
Elektron sathlarni belgilash quyidagicha bo’ladi:
l = 0 1 2 3 4 5
s p d f g h
qobiqlar 0 3 5 7 7 7
shunga asosan atomlar elektron tuzilishi quyidagicha ifodalaniladi:
H – 1s1, He – 1s2
C – 1s22s22p2 , Si – 1s22s22p63s23p1.
5.2-§ Qattiq jismlarda elektronlar energetik holati
Biz yuqorida alohida joylashgan atomlarda elektronlarning energetik qobiqlari va sathlaridagi taqsimotini ko’rib chiqdik. Endi mana shu atomlar ishtirokida tashkil topgan qattiq jism kristallarida elektronlar energetik joylashish taqsimotini ko’rib chiqamiz. Bunday holatda kristallni tashkil etayotgan atomlar o’rtasidagi masofa (panjara doimiysi – masalan kremniyda d=5,4A0) juda kichik bo’ladi. Endi atom yadrolarining o’zaro har bir atomga tegishli elektronlarning o’zaro barcha yadro va barcha elektronlarga ta’sirini, elektronlarning energetik sarhlari va ulardagi taqsimotiga ta’sir qilmasdan iloji yo’q. Buni aniqroq tasavvur qilish uchun ikkita bir xil atomni bir – biriga shunday yaqinlashtiraylikki, ular orasidagi masofa kristall panjara doimiysiga yaqinlashsin. Bu holda bu ikkita atomning tashqi elektron qobiqlari bir – biriga kirishib ketadi. Natijada, birinchi atomning elektronlari bemalol ikkinchi atomning elektron qobiqlariga hech qanday energiya sarflamasdan o’ta boshlaydi. Go’yoki endi ikkala atom tashqi elektronlari uchun umumiy elektron qobig’i paydo bo’ladi. Ammo endi bu elektron qobiqda to’rtta elektron bo’lib qolganligi uchun Pauli prinsipiga ko’ra (har qanday energetik sathda spinlari bir – biriga qarama – qarshi bo’lgan ikkitadan ortiq elektron joylashishi mumkin emas) bu umumiy elektron sath endi energiyalari bir – biridan juda kam farq qiladigan ikkita energetik sathga ajraladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
