مشاهدة النسخة كاملة : النظرية الميكانيكية الموجبة للذرة


المهندس
29-10-2010, 02:13 PM
النظرية الميكانيكية الموجبة للذرة



عرفت أن نظرية بور عجزت عن تفسير الأطياف الخطية الصادرة عن تهيج الذرات عديدة الإلكترونات مثل طيف المصباح الصوديومي. لذلك أصبح من الواضح أن أي محاولة لتفسير هذه الأطياف يجب أن تستند على أفكار جديدة . ففي عام 1926م , استخدم إِروين شرودنغر الرياضيات لدراسة ذرة الهيدروجين فوضع معادلة رياضية لوصف حركة الإلكترون في الذرة معتمداً على طبيعته الموجبة تسمى معادلة الموجة. ومن هنا كانت بداية علم الميكانيك الموجي أو ميكانيك الكم. ونتيجة لحل معادلة شرودنغر لذرة الهيدروجين أمكن الحصول على توابع (دوال) رياضية تسمى توابع موجية تصف طاقة الإلكترون والفلك ( Orbital ) الخاص به. ويمكن النظر إِلى الفلك بأنه منطقة من الفراغ المحيط بالنواة يكون فيها أكبر احتمال لوجود الإِلكترون.
واعتماداً على الميكانيك الموجي فإِن كل مستوى طاقة في الذرة يحتوي على فلك أو أكثر , وفي الذرات عديدة الإِلكترونات يتحدد توزيع الإِلكترونـــات حــول النــواة بعــدد ونــوع الأفـلاك التــي تشغلها الإلكترونات , وأفضـل طريقـــة لتحقيــق ذلــك تتــم مـن خـلال مناقشـة الأعـداد الكمـية( Numbers Quantum ) التي نتجت عن حل معادلة شرودنغر وهذه الأعداد هي :
1 - العدد الكمي الرئيس ( Number n Quantum The Principal ) : ويشير إِلى رقم مستوى الطاقة الرئيس ( الطبقة ) , وهو العدد الكمي الذي تتحدد به طاقة المستويات الرئيسة في ذرة الهيدروجين , ويأخذ القيم ( 1 , 2 , 3 , 4 . . . . فقط للاعضاء المسجلين يمكنهم رؤية الروابط ) وكلما ازدادت قيمة ( n ) ازدادت طاقة المستوى ومعدل بعده عن النواة , ويشار أحياناً إِلى مستويات الطاقة الرئيسة بحروف كما يأتي :
العدد الكمي الرئيس i4 , 3 , 2. 1 ........
الرمز بالحروف N , M , L , K ........
والخاصية الفيزيائية المرتبطة بعدد الكم الرئيس n هي تحديد الحجم النسبي للفلك وبعده عن النواة .
2- العدد الكمي الفرعي ( الجانبي ) ( The Azimuthal Quantum Number l</STRONG> ): لقد تنبأ علم الميكانيك الموجي بأن كل مستوى رئيس ( طبقة ) يتألف من عدد من المستويات الفرعية ( Sub*****s ) , وعدد المستويات الفرعية في كل مستوى رئيس يساوي قيمة n لذلك المستوى , ففي المستوى الرئيس الأول يوجد مستوى فرعي واحد هـو ( s ) , وفي المستوى الرئيس الثاني يوجد مستويان فرعيان ( p , s ) , وفي المستوى الرئيس الثالث توجد مستويات فرعية هي ( d , p , s ) وفي المستوى الرئيس الرابع توجد أربع مستويات فرعية هي ( f , d , p , s ) .
وفي دراستك سوف تهتم فقط بالمستويات الفرعية (s, p, d, f) وذلك لأنها الوحيدة التي تتوزع فيها الإلكترونات في الذرات في حالتها الطبيعية . والخاصية الفيزيائية المرتبطة بعدد الكم الفرعي , هي تحديد الشكل العام للفلك , فمثلاً , الفلك s شكله كروي وفلك p شكله فقط للاعضاء المسجلين يمكنهم رؤية الروابط
3- العدد الكمي المغناطيسي (The Magnetic Quantum Number m ι ) : ويدل على الأفلاك التي يتكون منها المستوى الفرعي. فالمستوى الفرعي s مكون من فلك واحد , والمستوى الفرعي p مكون من ثلاثة أفلاك , والمستوى الفرعي d مكون من خمسة أفلاك وأخيراً المستوى الفرعي f مكون من سبعة أفلاك .
والخاصية الفيزيائية المرتبطة بعدد الكم المغناطيسي هي الاتجاه الفراغي للفلك , وفيما يلي توضيح للأفلاك d ,p , s وأشكالها .
فقط للاعضاء المسجلين يمكنهم رؤية الروابط
الشكل (1-7): شكل فلك s</STRONG>
ﺃ- الفلك s: يوجد الفلك s في جميع مستويات الطاقة الرئيسة , وشكله دائماً كروي , ويزداد حجمه بازدياد العدد الكمي الرئيس n , فمثلاً , حجم الفلك s2s أكبر من حجم الفلـك s1ss كمـا فــي الشكــل ( 1 – 7 ) .
ب – أفلاك p : يبدأ وجودها في الذرة بدءاً من المستوى الرئيس الثاني , وعرفـت أن عددها في كل مستوى فرعي من نوع p ثلاثة أفلاك . وشكـل كـل منـها ( فقط للاعضاء المسجلين يمكنهم رؤية الروابط ) وتتخذ اتجاهات فراغية متعامدة على بعضها , فالزاوية بين كل فلك وآخر منها 90&ordm; ويتجه كل منــها علـى أحد المحـاور الإِحداثيـة x , y , z , لذلــك يرمـز لهذه بالرمـوز p x , p y , p z كما في الشكل (1- 8) .
فقط للاعضاء المسجلين يمكنهم رؤية الروابطهذه الصورة بحجم اخر انقر هنا لعرض الصورة بالشكل الصحيح ابعاد الصورة هي 704x214.فقط للاعضاء المسجلين يمكنهم رؤية الروابط
الشكل (1-8): أشكال أفلاك p واتجاهاتها الفراغية.</STRONG>

جـ - أفلاك d : ويبدأ وجودها في الذرة بدءاً من المستوى الرئيس الثالث وعددها خمسة أفلاك , وأشكالها أكثر تعقيداً من أفلاك p ويصعب رسمها مجتمعة على المحاور , كما بيّنا مع أفلاك p وتظهر هذه الأفلاك منفصلة في الشكل ( 1 – 9 ).
فقط للاعضاء المسجلين يمكنهم رؤية الروابطهذه الصورة بحجم اخر انقر هنا لعرض الصورة بالشكل الصحيح ابعاد الصورة هي 676x170.فقط للاعضاء المسجلين يمكنهم رؤية الروابط
الشكل (1-9): أ‏شكال أفلاك d واتجاهاتها الفراغية ليست للحفظ

الباشا
29-10-2010, 02:19 PM
أهلاً بك في منتديات المهندس هلال الفزارى التطويريه. موضوع يستحق التقدير والتقييم استمتع بتواجدك هنا...