34.Атом ба молекул дахь энергийн түвшин. Эрчим хүчний түвшин хоорондын шилжилтийн үед энерги ялгарах ба шингээлт. Устөрөгчийн атомын спектр.

МОЛЕКУЛЫН ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ ТҮВШИН

Молекулууд нь атомуудаас бүрддэг тул молекул доторх хөдөлгөөн нь атомын доторх хөдөлгөөнөөс илүү төвөгтэй байдаг. Молекулд электронуудын цөмтэй харьцуулахад хөдөлгөөнөөс гадна атомуудын тэнцвэрийн байрлалыг тойрон чичиргээний хөдөлгөөн (цөмийг хүрээлэн буй электронуудтай хамт хэлбэлзэл) ба молекулын бүхэлдээ эргэлтийн хөдөлгөөн байдаг. Молекулын электрон, чичиргээ болон эргэлтийн хөдөлгөөн нь гурван төрлийн энергийн түвшинд тохирдог: Eel, Ecol, Eur. Квант механикийн дагуу молекул дахь бүх төрлийн хөдөлгөөний энерги нь зөвхөн салангид утгыг (квантчилсан) авдаг. Молекулын ойролцоогоор Е нийт энергийг янз бүрийн төрлийн квантчлагдсан энергийн нийлбэрээр илэрхийлье: E = Eel + Ecol + Eur.

Электрон энергийн түвшний хоорондох зай нь хэд хэдэн электрон вольт, зэргэлдээх чичиргээний түвшний хооронд 10~2-10"" эВ, зэргэлдээх эргэлтийн түвшин 10-5 _ 10-3 эВ хооронд байна.

ЦАЦАРГАЛЫН ОНЦЛОГ, ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ АТОМ, молекулууд

Атом ба молекул нь хөдөлгөөнгүй энергийн төлөвт байж болно. Эдгээр төлөвт тэд энерги ялгаруулж, шингээдэггүй. Эрчим хүчний төлөвүүдийг бүдүүвчээр түвшин хэлбэрээр дүрсэлсэн байдаг. Эрчим хүчний хамгийн доод түвшин - үндсэн нь үндсэн төлөвтэй тохирч байна.

Квантын шилжилтийн үед атом, молекулууд нэг хөдөлгөөнгүй төлөвөөс нөгөөд, нэг энергийн түвшнээс нөгөөд шилждэг. Атомын төлөвийн өөрчлөлт нь электронуудын энергийн шилжилттэй холбоотой байдаг. Молекулуудад энерги нь зөвхөн электрон шилжилтийн үр дүнд төдийгүй атомын чичиргээний өөрчлөлт, эргэлтийн түвшний хоорондох шилжилтийн улмаас өөрчлөгдөж болно. Өндөрөөс хөдлөх үед эрчим хүчний түвшиндоод атом эсвэл молекул нь урвуу шилжилтийн үед энерги ялгаруулж, энергийг шингээдэг. Үндсэн төлөвт байгаа атом нь зөвхөн энергийг шингээж чаддаг. Хоёр төрлийн квант шилжилт байдаг:

1) атом эсвэл молекулын цацраг туяа, цахилгаан соронзон энергийг шингээхгүйгээр. Энэхүү цацрагийн бус шилжилт нь атом эсвэл молекул бусад бөөмстэй харилцан үйлчлэлцэх үед тохиолддог.

мөргөлдөөний үед. нь уян хатан бус мөргөлдөөн байдаг дотоод байдалатом ба цацрагийн бус шилжилт үүсдэг ба уян харимхай шилжилт - атом эсвэл молекулын кинетик энергийн өөрчлөлттэй, гэхдээ дотоод төлөвийг хадгалах замаар;

2) фотоны ялгаруулалт эсвэл шингээлттэй. Фотоны энерги нь атом эсвэл молекулын анхны болон эцсийн суурин төлөвүүдийн энергийн зөрүүтэй тэнцүү байна.

Томъёо (29.1) энерги хадгалагдах хуулийг илэрхийлнэ

Фотоны ялгаруулалттай квант шилжилтийг үүсгэдэг шалтгаанаас хамааран хоёр төрлийн цацрагийг ялгадаг. Хэрэв энэ шалтгаан нь дотоод болон өдөөгдсөн бөөмс аяндаа бага энергийн түвшинд шилжиж байгаа бол ийм цацрагийг аяндаа гэж нэрлэдэг (Зураг 29.1, а). Энэ нь цаг хугацаа, давтамж (өөр өөр дэд түвшний хооронд шилжилт байж болно), тархалтын чиглэл, туйлшралын хувьд санамсаргүй, эмх замбараагүй байдаг. Уламжлалт гэрлийн эх үүсвэрүүд ихэвчлэн аяндаа цацраг ялгаруулдаг. Бусад цацраг нь албадан, эсвэл өдөөгддөг (Зураг 29.1, b). Энэ нь фотоны энерги нь энергийн түвшний зөрүүтэй тэнцүү бол фотон нь өдөөгдсөн бөөмстэй харилцан үйлчлэх үед үүсдэг. Албадан квант шилжилтийн үр дүнд бөөмсөөс нэг чиглэлд хоёр ижил фотон тархах болно: нэг нь анхдагч, хүчээр, нөгөө нь хоёрдогч, ялгардаг. Атом эсвэл молекулуудаас ялгарах энерги нь ялгарлын спектрийг, шингэсэн энерги нь шингээлтийн спектрийг бүрдүүлдэг.

Спектрийн шугамын эрчим нь секундэд тохиолддог ижил шилжилтийн тоогоор тодорхойлогддог тул ялгаруулах (шингээх) атомын тоо, харгалзах шилжилтийн магадлалаас хамаарна.

Ямар ч энергийн түвшний хооронд квант шилжилт явагддаггүй. Шилжилт хийх боломжтой, боломжгүй эсвэл боломжгүй гэсэн нөхцөлүүдийг томъёолсон сонгон шалгаруулалтын дүрэм буюу хоригийг тогтоодог.

Ихэнх атом, молекулуудын энергийн түвшин нэлээд төвөгтэй байдаг. Түвшин, улмаар спектрийн бүтэц нь зөвхөн нэг атом эсвэл молекулын бүтцээс гадна гадаад хүчин зүйлээс хамаардаг.

Электронуудын цахилгаан соронзон харилцан үйлчлэл нь эрчим хүчний түвшний нарийн хуваагдалд1 хүргэдэг (нарийн бүтэц). Цөмийн соронзон моментуудын нөлөөгөөр хэт нарийн хуваагдал (хэт нарийн бүтэц) үүсдэг. Атом эсвэл молекулын гаднах цахилгаан ба соронзон орон нь энергийн түвшинг хуваахад хүргэдэг (Старк ба Зееман үзэгдлүүд; § 30.2-ыг үзнэ үү).

Спектр нь янз бүрийн мэдээллийн эх сурвалж юм.

Юуны өмнө чанарын спектрийн шинжилгээний ажлын нэг хэсэг болох спектрийн төрлөөр атом ба молекулуудыг тодорхойлж болно. Спектрийн шугамын эрчим нь ялгаруулах (шингээх) атомын тоог тодорхойлдог - тоон спектрийн шинжилгээ. Энэ тохиолдолд 10~5-10~6% -ийн концентраци дахь хольцыг олж, маш бага масстай дээжийн найрлагыг тодорхойлох нь харьцангуй хялбар байдаг - хэдэн арван микрограмм хүртэл.

Спектрээс атом эсвэл молекулын бүтэц, тэдгээрийн энергийн түвшний бүтэц, том молекулуудын бие даасан хэсгүүдийн хөдөлгөөн гэх мэтийг шүүж болно. Атом эсвэл молекул дээр ажилладаг талбаруудаас спектрийн хамаарлыг мэдэхийн тулд хөрш зэргэлдээх атомуудын (молекулуудын) нөлөөлөл нь цахилгаан соронзон орны нөлөөгөөр явагддаг тул бөөмсийн харьцангуй байршлын талаархи мэдээллийг олж авдаг.

Хөдөлгөөнт биетүүдийн спектрийг судлах нь оптик Доплер эффект дээр үндэслэн цацрагийн ялгаруулагч ба хүлээн авагчийн харьцангуй хурдыг тодорхойлох боломжийг олгодог.

Хэрэв бид тухайн бодисын спектрээс түүний төлөв байдал, температур, даралт гэх мэт дүгнэлт гаргах боломжтой гэж үзвэл цацраг туяа, атом, молекулын энергийг шингээх чадварыг судалгааны арга болгон ашиглахыг бид өндрөөр үнэлж болно.

Атом (эсвэл молекул) ялгаруулж, шингээж буй фотоны энерги (давтамж) -аас хамааран дараахь төрлийн спектроскопийг ангилдаг: радио, хэт улаан туяа, үзэгдэх цацраг, хэт ягаан туяа, рентген.

Бодисын төрлөөс (спектрийн эх үүсвэр) атомын, молекулын болон талст спектрийг ялгадаг.

Гэрлийн шингээлт (Бугерийн хууль)

Рентген болон гамма цацрагийн PS-ийг Бугерийн хуулиар тоон байдлаар дүрсэлсэн болно.

Энд I0 нь цацрагийн цацрагийн эрчим;

I нь x зузаантай бодисын давхаргыг дайран өнгөрсний дараах цацрагийн эрчим юм. Энэ томъёо нь гэрлийн тухай Бугерийн хуулиас зөвхөн μ коэффициентийн тэмдэглэгээгээр ялгаатай бөгөөд ионжуулагч цацрагийн хувьд үүнийг сулралтын коэффициент гэж нэрлэдэг. Коэффициент нь юуны түрүүнд тухайн зүйлийн төрлөөс хамаарна: элемент нь хүнд байх тусам сулралтын коэффициент их байх болно. Хоёрдугаарт, μ нь цацрагийн төрөл, энергиээс ихээхэн хамаардаг.

Эмнэлгийн практикт ионжуулагч цацрагийн хүчийг ихэвчлэн I-ийн эрчимээр бус харин тунгийн хурд гэж нэрлэдэг P-ээр тодорхойлдог. Гэхдээ P ба I нь хоорондоо пропорциональ байдаг тул:

Р=Р0*exp (-μx)

Коэффициентийн хамт Attenuation нь ихэвчлэн хагас сулралтын давхарга гэж нэрлэгддэг өөр нэг тогтмолыг ашигладаг. Энэ нь тунгийн хэмжээг хагасаар бууруулдаг зүйлийн зузаан юм. Үүнийг ихэвчлэн d0.5 гэж тэмдэглэдэг. μ=0.693/d0.5 ба Бугерийн хуулийг дараах хэлбэрээр бичиж болно: P=P0*exp (0.693x/d0.5).

Стандарт материал дахь хагас сулралтын давхаргын утгыг мэдэхийн тулд та янз бүрийн цацрагийн хатуу байдлыг харьцуулж болно. d0.5 том байх тусам үзэгдэл илүү хатуу болно. Цацраг. Энэ нь бараг тохиромжтой, учир нь ... Хагас унтралттай давхаргыг янз бүрийн зузаантай хавтангууд байгаа бол ямар ч дозиметрийн төхөөрөмжөөр амархан тодорхойлж болно.

Зарим тохиолдолд бодисын шингээгч давхаргыг зузаанаар нь биш, харин нэгж талбайд ногдох массаар нь (м/С) тодорхойлох нь тохиромжтой байдаг. S талбайтай, x зузаантай хавтан байг. Ийм хавтангийн эзэлхүүн нь S*x ба масс m=S*x*ρ-тэй тэнцүү байх ба энд ρ нь шингээгч материалын нягт юм. Эндээс x=m/Sρ ба x=(μ/ρ)*(m/S) ба цааш нь: P=P0*exp(-((μ/ρ)*(m/S))).

μ/ρ=μмассын утгыг массын сулралтын коэффициент гэнэ. Шугаман коэффициент μ, p.h-ээс ашиглахад илүү тохиромжтой. Өөр өөр зүйл дэх массын сулралтын коэффициентүүдийн утга нь бие биенээсээ хамаагүй бага ялгаатай байдаг.

Хэрэв цацраг нь хэд хэдэн өөр зүйлээр дараалан дамждаг бол массын сулралтын коэффициентийг ашиглахдаа тэдгээрийг бүгдийг нь дундаж нягтралтай нэг давхаргад нэгтгэх боломжтой бөгөөд энэ нь тооцооллыг ихээхэн хөнгөвчилдөг.

ГЭРЭЛ ТАРАХ

Гэрлийн тархалт гэдэг нь орчинд тархаж буй гэрлийн туяа бүх боломжит чиглэлд хазайх үзэгдэл юм.

Гэрлийн тархалт үүсэх зайлшгүй нөхцөл бол оптикийн жигд бус байдал, өөрөөр хэлбэл. үндсэн орчноос ялгаатай хугарлын илтгэгчтэй мужууд. Гэрлийн тархалт ба дифракци нь зарим нэг нийтлэг шинж чанартай байдаг бөгөөд эдгээр үзэгдлүүд нь саад тотгор эсвэл нэг төрлийн бус байдал, долгионы уртын харьцаанаас хамаардаг. Эдгээр үзэгдлүүдийн хоорондох ялгаа нь дифракц нь хоёрдогч долгионы хөндлөнгийн оролцооноос үүдэлтэй бөгөөд сарнилт нь түүнээс үүсэх цацрагийн нэмэлт (мөн хөндлөнгийн бус!) нөлөөгөөр үүсдэг. албадан чичиргээгэрлийн нөлөөн дор нэг төрлийн бус байдалд электронууд.

Ийм нэг төрлийн бус байдлын хоёр үндсэн төрөл байдаг:

1) нэгэн төрлийн тунгалаг бодис дахь гадны жижиг хэсгүүд. Ийм зөөвөрлөгчид булингартай байдаг: утаа (хий дэх хатуу тоосонцор), манан (хий дэх шингэн дусал), суспенз, эмульс гэх мэт. Булингартай орчинд тархалтыг Тиндаллын үзэгдэл гэж нэрлэдэг.

2) молекулуудын жигд тархалтаас (нягт байдлын хэлбэлзэл) статистикийн хазайлтаас болж цэвэр бодист үүсдэг оптикийн нэгэн төрлийн бус байдал.

Энэ төрлийн нэгэн төрлийн бус байдлаас гэрлийн тархалтыг молекул гэж нэрлэдэг; жишээлбэл, агаар мандалд гэрлийн тархалт.

Ii =I0-мл, энд m нь тархалтын индекс (натурал).

Гэрлийн шингээлт ба тархалтын хосолсон үйлдлээр эрчмийн уналт нь мөн Ii =I0-μl экспоненциал функц бөгөөд μ нь унтралтийн индекс (байгалийн) юм. Харахад хялбар, μ= m + k.

Рэйлей ойролцоогоор 0.2 А-аас бага булингартай орчинд тархах үед, мөн молекулын тархалтын үед тархсан гэрлийн эрч хүч долгионы уртын дөрөв дэх зэрэгтэй урвуу хамааралтай болохыг олж мэдсэн (Рэлейгийн хууль): I~1/גּ4 .

АТОМЫН ОПТИК СПЕКТР

Атомын спектрүүд нь чөлөөт эсвэл сул харилцан үйлчлэлцдэг атомуудын түвшин хоорондын квант шилжилтийн үед үүсдэг ялгаралтын спектр ба шингээлтийн спектр юм.

Оптик атомын спектр гэж бид хэд хэдэн дарааллын фотоны энергитэй гаднах электронуудын түвшин хоорондын шилжилтээс үүссэн спектрийг хэлнэ.

электрон вольт. Үүнд спектрийн хэт ягаан туяа, үзэгдэх болон ойрын хэт улаан туяаны (микрометр хүртэл) мужууд орно.

Хамгийн их сонирхол татсан зүйл бол өдөөгдсөн атомуудаас гаргаж авсан оптик атомын цацрагийн спектр юм. Тэдний өдөөлт нь ихэвчлэн хий дэх цахилгаан цэнэггүйдэл, хийн шатаагч, цахилгаан нум эсвэл оч бүхий бодисыг халаах үед цацрагийн бус квант шилжилтийн үр дүнд үүсдэг.

Устөрөгчийн атом ба устөрөгчтэй төстэй ионууд.

Устөрөгчийн атомаас ялгарах (шингээх) гэрлийн давтамжийн томъёо (Z = 1):

Энэхүү томьёог И.Я туршилтаар олжээ. Балмер квант механикийг бий болгохоос олон жилийн өмнө, Бор онолын хувьд олж авсан

Спектр дэх шугамын бүлгүүдийг ялгах боломжтой бөгөөд үүнийг спектрийн цуваа гэж нэрлэдэг. Цуврал бүр нь ялгаруулалтын спектрүүдэд хэрэглэгдэж байгаа тул өөр өөр түвшнээс ижил эцсийн түвшинд шилжих шилжилттэй тохирч байна.

Lyman цуврал нь хэт ягаан туяаны бүсэд байрладаг. Энэ нь энергийн дээд түвшнээс доод түвшинд шилжих үед үүсдэг бөгөөд энэ нь спектрийн харагдахуйц болон хэт ягаан туяаны ойролцоох хэсэгт эрчим хүчний дээд түвшнээс хоёр дахь руу шилжих шилжилтийн үр дүнд үүсдэг Балмерын цуврал байдаг.

Paszek цуврал нь эрчим хүчний дээд түвшнээс гурав дахь шат руу шилжих үед үүсдэг хэт улаан туяаны бүсэд байрладаг.

Атомын устөрөгчийн спектр бага давтамжтайгаар хязгаарлагдахгүй юм шиг санагдаж магадгүй, учир нь n нэмэгдэх тусам энергийн түвшин дур зоргоороо ойртдог. Гэсэн хэдий ч үнэн хэрэгтээ ийм түвшний хооронд шилжих магадлал маш бага тул эдгээр шилжилтүүд бараг ажиглагддаггүй.

Атомын спектрийн шинжилгээнд ялгаралтын спектр ба шингээлтийн спектрийг хоёуланг нь ашигладаг (шингээлтийн атомын спектрийн шинжилгээ). Эмнэлгийн зорилгоор ялгарлын шинжилгээ нь голчлон биеийн эд эс дэх микроэлементүүд, эрүүл ахуйн шаардлага хангасан лаазалсан хоолонд агуулагдах бага хэмжээний металлын атом, шүүх эмнэлгийн зориулалтаар үхсэн эдэд байгаа зарим элемент гэх мэтийг тодорхойлоход чиглэгддэг.

Өнөөдөр бид атомын энергийн түвшин гэж юу болох, хүн энэ ойлголттой хэзээ тулгардаг, хаана хэрэглэх талаар ярилцах болно.

Сургуулийн физик

Хүмүүс байгалийн ухаантай анх сургуульдаа танилцдаг. Хэрэв долоо дахь жилдээ хүүхдүүд биологи, химийн чиглэлээр шинэ мэдлэг сонирхолтой хэвээр байгаа бол ахлах сургуульд байхдаа тэднээс айж эхэлдэг. Атомын физикийн эргэлт ирэхэд энэ хичээлийн хичээлүүд нь үл ойлгогдох ажлуудаас жигшдэг. Гэсэн хэдий ч одоо уйтгартай болж хувирсан бүх нээлтүүд гэдгийг санах нь зүйтэй сургуулийн хичээлүүд, энгийн бус түүх, бүхэл бүтэн зэвсэг ашигтай програмууд. Дэлхий хэрхэн ажилладагийг олж мэдэх нь дотроо сонирхолтой зүйл бүхий хайрцгийг нээхтэй адил юм: та үргэлж нууц тасалгааг олж, тэндээс өөр эрдэнэсийг олж мэдэхийг хүсдэг. Өнөөдөр бид үндсэн физикийн нэг болох материйн бүтцийн талаар ярих болно.

Хуваагдахгүй, нийлмэл, квант

Эртний Грек хэлнээс "атом" гэдэг үгийг "хуваашгүй, хамгийн жижиг" гэж орчуулдаг. Энэ санаа нь шинжлэх ухааны түүхийн үр дагавар юм. Зарим эртний Грекчүүд, Энэтхэгчүүд дэлхийн бүх зүйл жижиг хэсгүүдээс бүрддэг гэж үздэг.

IN орчин үеийн түүхфизикийн судалгаанаас хамаагүй эрт хийгдсэн. XVII-XVIII зууны эрдэмтэд улс, хаан эсвэл гүнгийн цэргийн хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд голлон ажиллаж байв. Мөн тэсрэх бодис, дарь үүсгэхийн тулд тэдгээр нь юунаас бүрддэгийг ойлгох шаардлагатай байв. Үүний үр дүнд судлаачид зарим элементүүдийг тодорхой түвшингээс хэтрүүлэн салгах боломжгүй болохыг олж мэдсэн. Энэ нь хамгийн жижиг тээвэрлэгчид байдаг гэсэн үг юм химийн шинж чанар.

Гэхдээ тэд буруу байсан. Атом нь нийлмэл бөөмс болж хувирсан бөгөөд түүний өөрчлөгдөх чадвар нь квант шинж чанартай байдаг. Үүнийг мөн атомын энергийн түвшний шилжилт нотолж байна.

Эерэг ба сөрөг

19-р зууны төгсгөлд эрдэмтэд материйн хамгийн жижиг хэсгүүдийг судлахад ойртсон. Жишээлбэл, атом нь эерэг ба сөрөг цэнэгтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг агуулдаг. Гэхдээ энэ нь тодорхойгүй байсан: түүний элементүүдийн байршил, харилцан үйлчлэл, жингийн харьцаа нь нууц хэвээр байв.

Рутерфорд нимгэн альфа тоосонцорыг тараах туршилт хийж, атомын төвд хүнд эерэг элементүүд, харин маш хөнгөн сөрөг элементүүд нь ирмэг дээр байрладаг болохыг олж мэдэв. Энэ нь тээвэрлэгчид гэсэн үг юм өөр өөр төлбөрбиш ижил төстэй найзхэсгүүд бие биендээ. Энэ нь атомын цэнэгийг тайлбарлав: тэдгээрт элемент нэмж эсвэл нэгийг нь арилгаж болно. Бүхэл системийн төвийг сахисан тэнцвэрт байдал эвдэрч, атом цэнэгтэй болсон.

Электрон, протон, нейтрон

Хожим нь гэрлийн сөрөг бөөмс нь электронууд, хүнд эерэг цөм нь хоёр төрлийн нуклон (протон ба нейтрон) -аас бүрддэг болохыг олж мэдсэн. Протонууд нь нейтроноос ялгаатай нь эхнийх нь эерэг цэнэгтэй, хүнд жинтэй байхад хоёр дахь нь зөвхөн масстай байдаг. Цөмийн бүтэц, цэнэгийг өөрчлөхөд хэцүү байдаг: энэ нь гайхалтай энерги шаарддаг. Гэхдээ атом нь электроноор илүү амархан хуваагддаг. Электроныг "авах" илүү их цахилгаан сөрөг атомууд байдаг ба электрон сөрөг атомууд нь электроныг "бууж өгөх" магадлал багатай байдаг. Атомын цэнэг ийм байдлаар үүсдэг: хэрэв электрон илүүдэл байвал сөрөг, дутагдалтай бол эерэг байна.

Орчлон ертөнцийн урт наслалт

Гэвч энэхүү атомын бүтэц нь эрдэмтдийн гайхлыг төрүүлэв. Тухайн үеийн сонгодог физикийн дагуу цөмийн эргэн тойронд байнга эргэлдэж байсан электрон цахилгаан соронзон долгионыг тасралтгүй цацруулж байх ёстой. Энэ үйл явц нь эрчим хүчний алдагдал гэсэн үг тул бүх сөрөг хэсгүүд удалгүй хурдаа алдаж, цөм рүү унах болно. Гэсэн хэдий ч орчлон ертөнц маш удаан оршин тогтнож, дэлхий даяар сүйрэл хараахан болоогүй байна. Материйн хэт хуучирсан парадокс үүсэж байв.

Борын постулатууд

Борын постулатууд энэ зөрүүг тайлбарлаж чадсан. Дараа нь эдгээр нь тооцоо, онолоор дэмжигдээгүй зүгээр л мэдэгдлүүд, үл мэдэгдэх зүйл рүү үсрэх явдал байв. Постулатын дагуу атом дахь электронуудын энергийн түвшин байдаг. Сөрөг цэнэгтэй бөөм бүр зөвхөн эдгээр түвшинд байж болно. Орбиталуудын хоорондох шилжилтийг (түвшин гэж нэрлэдэг) үсрэлтээр гүйцэтгэдэг бөгөөд үүнд квант цахилгаан соронзон энерги ялгардаг эсвэл шингэдэг.

Планк квантыг нээсэн нь электронуудын энэ зан үйлийг хожим тайлбарлав.

Гэрэл ба атом

Шилжилтэнд шаардагдах энергийн хэмжээ нь атомын энергийн түвшний хоорондох зайнаас хамаарна. Тэд юу вэ дараагийн найзбие биенээсээ ялгарах буюу шингэсэн квант төдий чинээ их байна.

Таны мэдэж байгаагаар гэрэл бол цахилгаан соронзон орны квант юм. Тиймээс, атом дахь электрон нь дээд цэгээс өндөр рүү шилжих үед бага түвшин, тэр гэрлийг бүтээдэг. Энэ тохиолдолд эсрэг хууль мөн үйлчилнэ: цахилгаан соронзон долгион объект дээр унах үед энэ нь түүний электронуудыг өдөөдөг бөгөөд тэдгээр нь илүү өндөр тойрог замд шилждэг.

Үүнээс гадна атомын энергийн түвшин нь төрөл бүрийн хувьд хувь хүн байдаг химийн элемент. Орбиталуудын хоорондох зай нь устөрөгч ба алт, вольфрам ба зэс, бром ба хүхрийн хувьд өөр өөр байдаг. Тиймээс аливаа объектын (оддыг оруулаад) ялгаралтын спектрийн шинжилгээ нь түүнд ямар бодис, ямар хэмжээгээр байгааг хоёрдмол утгагүй тодорхойлдог.

Энэ аргыг гайхалтай өргөн ашигладаг. Спектрийн шинжилгээг дараахь байдлаар ашигладаг.

• криминологийн чиглэлээр;
• хоол хүнс, усны чанарын хяналтад;
• бараа бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлд;
• шинэ материал бий болгоход;
• технологийг сайжруулахад;
• шинжлэх ухааны туршилтанд;
• оддын судалгаанд.

Энэ жагсаалт нь атом дахь электрон түвшнийг олж илрүүлэх нь хэр ашигтай болохыг харуулж байна. Цахим түвшин нь хамгийн бүдүүлэг, хамгийн том нь юм. Илүү нарийн чичиргээ, бүр нарийн эргэлтийн түвшин байдаг. Гэхдээ тэдгээр нь зөвхөн нарийн төвөгтэй нэгдлүүд - молекул ба хатуу бодисуудад хамааралтай.

Цөмийн бүтцийг бүрэн судлаагүй гэж хэлэх ёстой. Жишээлбэл, яагаад тодорхой тооны протонууд яг тэр тооны нейтроны тоотой тохирч байна вэ гэсэн асуултад хариулт алга. Эрдэмтэд атомын цөм нь электрон түвшний зарим аналогийг агуулдаг гэж үздэг. Гэсэн хэдий ч энэ нь хараахан нотлогдоогүй байна.

2. Атомын цөм ба электрон бүрхүүлийн бүтэц

2.6. Эрчим хүчний түвшин ба дэд түвшин

Ихэнх чухал шинж чанарАтом дахь электроны төлөв нь квант механикийн хуулиудын дагуу тасралтгүй өөрчлөгддөггүй, харин гэнэт өөрчлөгддөг электроны энерги юм. зөвхөн маш тодорхой утгыг авч болно. Тиймээс бид атом дахь энергийн түвшний багц байгаа тухай ярьж болно.

Эрчим хүчний түвшин- ижил төстэй энергийн утгатай AO-ийн багц.

Эрчим хүчний түвшинг ашиглан дугаарлана үндсэн квант тоо n, зөвхөн эерэг бүхэл утгыг авч болно (n = 1, 2, 3, ...). n-ийн утга их байх тусам электроны энерги болон тэр энергийн түвшин өндөр байна. Атом бүр нь хязгааргүй тооны энергийн түвшинг агуулдаг бөгөөд тэдгээрийн зарим нь атомын үндсэн төлөвт электронуудаар дүүргэгдсэн байдаг бол зарим нь байдаггүй (эдгээр энергийн түвшин нь атомын өдөөгдсөн төлөвт амьдардаг).

Цахим давхарга- өгөгдсөн энергийн түвшинд байрлах электронуудын багц.

Өөрөөр хэлбэл, электрон давхарга нь электрон агуулсан энергийн түвшин юм.

Электрон давхаргын цуглуулга нь атомын электрон бүрхүүлийг бүрдүүлдэг.

Нэг электрон давхаргад электронууд энергийн хувьд бага зэрэг ялгаатай байж болох тул тэд ингэж хэлдэг энергийн түвшинг эрчим хүчний дэд түвшинд хуваадаг(дэд давхарга). Өгөгдсөн энергийн түвшинг хуваах дэд түвшний тоо нь энергийн түвшний үндсэн квант тооны тоотой тэнцүү байна.

N (захын) = n (түвшин) . (2.4)

Дэд түвшнийг тоо, үсэг ашиглан дүрсэлсэн: тоо нь эрчим хүчний түвшний тоо (цахим давхарга), үсэг нь дэд түвшинг бүрдүүлдэг AO-ийн шинж чанартай тохирч байна (s -, p -, d -, f -), жишээ нь: 2p -дэд түвшин (2p -AO, 2p -электрон).

Тиймээс эхний эрчим хүчний түвшин (Зураг 2.5) нь нэг дэд түвшнээс (1s), хоёр дахь нь хоёр (2s ба 2p), гурав дахь нь гурав (3s, 3p ба 3d), дөрөв дэх дөрөв (4s, 4p, 4d ба 4f) гэх мэт. Дэд түвшин бүрийг агуулна тодорхой тооХК:

N(AO) = n2. (2.5)

Цагаан будаа. 2.5.

Эхний гурван электрон давхаргын энергийн түвшин ба дэд түвшний диаграмм

1. s хэлбэрийн AO нь энергийн бүх түвшинд байдаг, p-төрлүүд нь хоёр дахь энергийн түвшнээс эхлэн, d-төрлүүд - гурав дахь, f-төрлүүд - дөрөв дэх гэх мэт.

2. Өгөгдсөн энергийн түвшинд нэг s-, гурван p-, таван d-, долоон f-орбиталь байж болно. 3. Үндсэн квант тоо их байх тусамилүү том хэмжээтэй

y ХК.

Нэг AO нь хоёроос илүү электрон агуулж болохгүй тул өгөгдсөн энергийн түвшний электронуудын нийт (хамгийн их) тоо нь AO-ийн тооноос 2 дахин их бөгөөд дараахтай тэнцүү байна.

N (e) = 2n 2. (2.6) Тиймээс өгөгдсөн энергийн түвшинд хамгийн ихдээ 2 s төрлийн электрон, 6 p төрлийн электрон, 10 d төрлийн электрон байж болно. Нийтдээ эрчим хүчний эхний түвшиндхамгийн их тоо

электронууд нь 2, хоёр дахь нь - 8 (2 s-төрөл ба 6 p-төрөл), гурав дахь нь - 18 (2 s-төрөл, 6 p-төрөл ба 10 d-төрөл). Эдгээр дүгнэлтийг хүснэгтэд нэгтгэн дүгнэхэд тохиромжтой. 2.2.

Хүснэгт 2.2

Үндсэн квант тоо болох e тооны хоорондын холбоо

(1887-1961) устөрөгчийн атом дахь электроны төлөвийг тодорхойлох. Тэрээр хэлбэлзлийн процессын математик илэрхийлэл ба де Бройль тэгшитгэлийг нэгтгэж дараах шугаман дифференциал нэгэн төрлийн тэгшитгэлийг олж авсан. Энд ψ нь долгионы функц (долгионы хөдөлгөөний далайцын аналог).сонгодог механик ), орон зай дахь электроны хөдөлгөөнийг долгионтой төстэй эвдрэл гэж тодорхойлдог;, x, y z - координат,м - электрон тайван масс,- Планкийн тогтмол, Э - нийт эрчим хүчэлектрон, Э p нь электроны потенциал энерги юм.

Шредингерийн тэгшитгэлийн шийдлүүд нь долгионы функцууд юм. Нэг электрон системийн хувьд (устөрөгчийн атом) илэрхийлэл боломжит энергиэлектрон нь энгийн хэлбэртэй:

Э p = - д 2 / r,

Хаана д- электрон цэнэг; r- электроноос цөм хүртэлх зай. Энэ тохиолдолд Шредингерийн тэгшитгэл нь тодорхой шийдэлтэй байна.

Долгионы тэгшитгэлийг шийдэхийн тулд хувьсагчдыг нь салгах хэрэгтэй. Үүнийг хийхийн тулд декартын координатыг солино ), орон зай дахь электроны хөдөлгөөнийг долгионтой төстэй эвдрэл гэж тодорхойлдог;, x, yбөмбөрцөг хэлбэртэй r, θ, φ. Дараа нь долгионы функцийг тус бүр нь зөвхөн нэг хувьсагч агуулсан гурван функцийн үржвэр хэлбэрээр илэрхийлж болно.

ψ( ), орон зай дахь электроны хөдөлгөөнийг долгионтой төстэй эвдрэл гэж тодорхойлдог;,x,y) = Р(r) Θ(θ) Φ(φ)

Чиг үүрэг Р(r) нь долгионы функцийн радиаль бүрэлдэхүүн гэж нэрлэгддэг ба Θ(θ) Φ(φ) нь түүний өнцгийн бүрэлдэхүүн юм.

Долгионы тэгшитгэлийг шийдвэрлэхдээ бүхэл тоонуудыг оруулдаг - гэж нэрлэгддэг квант тоо(Гол нь n, тойрог зам лба соронзон - координат, л). Чиг үүрэг Р(r) хамаарна nТэгээд л, функц Θ(θ) -аас лТэгээд - координат, л, функц Φ(φ) -аас - координат, л .

Нэг электрон долгионы функцийн геометрийн дүрс нь атомын тойрог зам. Энэ нь электрон олох магадлал өндөр (ихэвчлэн 90-95% магадлалын утгыг сонгодог) атомын цөмийг тойрсон орон зайн мужийг төлөөлдөг. Энэ үг Латин хэлнээс гаралтай " тойрог зам"(зам, зам), гэхдээ атомын гаригийн загварт зориулж Н.Борын санал болгосон атомыг тойрсон электроны зам (зам) гэсэн ойлголттой давхцахгүй өөр утгатай. Атомын контур Орбитал нь нэг электрон долгионы тэгшитгэлийг шийдвэрлэх замаар олж авсан долгионы функцийн график дүрслэл юм.

Квантын тоо

Долгионы тэгшитгэлийг шийдвэрлэхэд гарч буй квант тоо нь квант химийн системийн төлөвийг тодорхойлоход үйлчилдэг. Атомын орбитал бүр нь гурван квант тооны багцаар тодорхойлогддог: үндсэн n, тойрог зам лба соронзон - координат, л .

Үндсэн квант тоо nатомын тойрог замын энергийг тодорхойлдог. Энэ нь ямар ч эерэг бүхэл утгыг авч болно. Утга өндөр байх тусам n, энерги их байх тусам тойрог замын хэмжээ том болно. Устөрөгчийн атомын хувьд Шредингерийн тэгшитгэлийг шийдэх нь олддог дараагийн илэрхийлэлэлектрон энергийн хувьд:

Э= −2π 2 би 4 / n 2 - электрон тайван масс, 2 = −1312,1 / n 2 (кЖ/моль)

Тиймээс үндсэн квант тооны утга бүр нь электрон энергийн тодорхой утгатай тохирч байна. Тодорхой утгатай энергийн түвшин nзаримдаа үсгээр тэмдэглэдэг К, Л, М, Н... (Учир нь n = 1, 2, 3, 4...).

Орбитын квант тоо лонцлогтой эрчим хүчний дэд түвшин. Төрөл бүрийн тойрог замын квант тоо бүхий атомын орбиталууд нь энерги, хэлбэрийн хувьд ялгаатай байдаг. Хүн бүрт nбүхэл тоон утгыг зөвшөөрнө л 0-ээс ( n−1). Үнэ цэнэ л= 0, 1, 2, 3... энергийн дэд түвшинд тохирно с, х, г, е.

Маягт с- бөмбөрцөг тойрог замууд; х- тойрог замууд дамббеллтэй төстэй; г- Тэгээд е-орбиталууд нь илүү төвөгтэй хэлбэртэй байдаг.

Соронзон квант тоо - координат, лорон зай дахь атомын тойрог замын чиглэлийг хариуцдаг. Утга бүрийн хувьд лсоронзон квант тоо - координат, л−l-ээс +l хүртэлх бүхэл утгыг авч болно (нийт 2 л+ 1 утга). Жишээлбэл, r- тойрог замууд ( л= 1) гурван аргаар чиглүүлж болно ( - координат, л = -1, 0, +1).

Тодорхой тойрог замыг эзэлж буй электрон нь энэ орбиталийг дүрсэлсэн гурван квант тоо, дөрөв дэх квант тоогоор тодорхойлогддог. эргүүлэх) - координат, с, энэ нь электрон эргэлтийг тодорхойлдог - энэ элементийн бөөмийн шинж чанаруудын нэг (масс ба цэнэгийн хамт). Ээрэх- элементар бөөмийн импульсийн дотоод соронзон момент. Хэдийгээр энэ үг англиар " эргэлт", спин нь бөөмийн аливаа хөдөлгөөнтэй холбоогүй, харин квант шинж чанартай. Электроны спин нь спин квант тоогоор тодорхойлогддог. - координат, с, энэ нь +1/2 ба −1/2-тэй тэнцүү байж болно.

Атом дахь электроны квант тоо:

Эрчим хүчний түвшин ба дэд түвшин

Атом дахь электроны ижил утгатай төлөв байдлын багц nдуудсан эрчим хүчний түвшин. Атомын үндсэн төлөвт электронууд байрлах түвшний тоо нь тухайн элементийн байрлах үеийн тоотой давхцдаг. Эдгээр түвшний тоог тоогоор тэмдэглэнэ: 1, 2, 3,... (бага тохиолдолд - үсгээр) К, Л, М, ...).

Эрчим хүчний дэд түвшин- нийт эрчим хүчний төлөвүүдатом дахь электрон, квант тоонуудын ижил утгуудаар тодорхойлогддог nТэгээд л. Дэд түвшнийг үсгээр тэмдэглэв: с, х, г, е... Эхний эрчим хүчний түвшин нь нэг дэд түвшинтэй, хоёр дахь нь хоёр дэд түвшинтэй, гурав дахь нь гурван дэд түвшинтэй гэх мэт.

Хэрэв диаграмм дээр тойрог замуудыг нүд (дөрвөлжин хүрээ), электронуудыг сум хэлбэрээр (эсвэл ↓) дүрсэлсэн бол үндсэн квант тоо нь энергийн түвшин (EL), хослолыг тодорхойлдог болохыг харж болно. үндсэн ба тойрог замын квант тоонуудын - эрчим хүчний дэд түвшин (ESL) ), үндсэн, тойрог замын болон соронзон квант тоонуудын багц - атомын тойрог зам, мөн дөрвөн квант тоо бүгд электрон байна.

Орбитал бүр тодорхой энергитэй байдаг. Тойрог замын тэмдэглэгээ нь эрчим хүчний түвшний дугаар болон харгалзах дэд түвшинд харгалзах үсгийг агуулна: 1 с, 3х, 4ггэх мэт. Эрчим хүчний түвшин бүрийн хувьд хоёр дахь шатнаас эхлэн гурван тэнцүү энерги байх боломжтой х-орбиталууд харилцан перпендикуляр гурван чиглэлд байрладаг. Эрчим хүчний түвшин бүрт гурав дахь шатнаас эхлэн тав байна г- илүү төвөгтэй дөрвөн дэлбэн хэлбэртэй тойрог замууд. Дөрөв дэх энергийн түвшнээс эхлэн бүр илүү төвөгтэй хэлбэрүүд гарч ирдэг. е- тойрог замууд; түвшин бүрт долоон ширхэг байдаг. Түүн дээр тархсан электрон цэнэг бүхий атомын орбиталыг ихэвчлэн электрон үүл гэж нэрлэдэг.

Электрон нягт

Электрон цэнэгийн орон зайн тархалтыг электрон нягт гэж нэрлэдэг. Элемент эзэлхүүн дэх электроныг олох магадлалыг үндэслэн d В|ψ|-тэй тэнцүү байна 2 г В, электрон нягтын радиаль тархалтын функцийг тооцоолж болно.

Хэрэв бид d зузаантай бөмбөрцөг давхаргын эзэлхүүнийг энгийн эзэлхүүнээр авбал rзайд rатомын цөмөөс, тэгвэл

г В= 4π r 2 г r,

ба атом дахь электроныг олох магадлалын радиаль тархалтын функц (электрон нягтын магадлал) тэнцүү байна.

В r= 4π r 2 |ψ| 2 г r

Энэ нь d зузаантай бөмбөрцөг давхаргад электрон илрүүлэх магадлалыг илэрхийлнэ rатомын цөмөөс давхаргын тодорхой зайд.

1-ийн хувьд с-орбиталууд, электрон илрүүлэх магадлал нь цөмөөс 52.9 нм зайд байрлах давхаргад хамгийн их байдаг. Атомын цөмөөс холдох тусам электрон олох магадлал тэг рүү ойртоно. 2-р тохиолдолд с-орбитал, хоёр максим ба зангилааны цэг муруй дээр гарч ирэх ба электрон илрүүлэх магадлал тэгтэй тэнцүү байна. IN ерөнхий тохиолдолквант тоогоор тодорхойлогддог тойрог замын хувьд nТэгээд л, радиаль магадлалын тархалтын функцийн график дээрх зангилааны тоо нь ( n − л − 1).

Энэ нийтлэлд энергийн түвшин хэзээ нээгдсэнийг тайлбарласан болно. Мөн тэдгээрийг хэрхэн тайлбарлаж, атом дахь электроны энергийн квантчлал гэх мэт бодисын шинж чанарыг хэрхэн ашигладаг талаар.

Аянга ба гантиг

Хоолны талаар санаа зовохгүйгээр хийсвэр асуулт асуух боломжтой болсноос хойш бодисын бүтэц нь хүн төрөлхтний сонирхлыг татсаар ирсэн. Аянга, үер, ган гачиг зэрэг аймшигт үзэгдлүүд аймшигт байдалд хүргэв. Эргэн тойронд юу болж байгааг тайлбарлаж чадахгүй байгаа нь золиослол шаарддаг ууртай бурхадын санааг төрүүлэв. Хүмүүс өдөр бүр дараагийн сүйрэлд бэлэн байхын тулд цаг агаарыг урьдчилан таамаглахыг сурахыг хичээдэг. Эртний Грекчүүд бодис нь маш жижиг хэсгүүдээс бүрддэг гэдгийг ойлгосон. Олон арван жилийн турш олон хүний ​​алхаж байсан гантиг шатууд хэлбэрээ өөрчилдөг нь хөл бүр нь чулууны зарим хэсгийг авч явдаг болохыг тэд анзаарчээ. Энэхүү нээлтээс эхлээд энергийн түвшин гэж юу болох тухай ойлголт хүртэл цаг хугацааны хувьд ч, мэдлэгийн хэмжээгээр ч маш хол байдаг. Гэсэн хэдий ч гурван мянга гаруй жилийн өмнө хэлсэн үг нь манай шинжлэх ухааныг орчин үеийн хэлбэрт оруулсан юм.

Рутерфорд, Бор

20-р зууны эхэн үед цахилгаантай хийсэн туршилтуудын ачаар бодисын бүх химийн шинж чанарыг агуулсан хамгийн бага тоосонцор нь атом гэдгийг аль хэдийн мэддэг болсон. Ерөнхийдөө энэ нь цахилгаан саармаг байсан ч эерэг болон сөрөг элементүүдийг агуулсан байв. Эрдэмтэд тэдгээрийг хэрхэн тарааж байгааг олж мэдэх шаардлагатай байв. Хэд хэдэн загварыг санал болгосон бөгөөд тэдгээрийн нэгийг нь бүр "үзэмтэй талх" гэж нэрлэдэг байв. Резерфордын алдарт туршилтаар атомын төвд хүнд эерэг цөм байдаг бол сөрөг цэнэг нь захад эргэдэг жижиг гэрлийн электронуудад төвлөрдөг болохыг харуулсан. Атом дахь электронуудын энергийн түвшин ба тэдгээрийг нээх үйл явц нь физикийг шинэ нээлтэд хүргэсэн. Максвеллийн тэгшитгэлийн дагуу аливаа хөдөлж буй цэнэгтэй биет орон зайд тасралтгүй энерги ялгаруулж талбар үүсгэдэг. Тиймээс асуулт гарч ирэв: яагаад электронууд атомуудад эргэлддэг, гэхдээ ялгардаггүй, цөмд унадаггүй, энерги алддаг вэ? Борын постулатуудын ачаар электронууд нь атом дахь энергийн тодорхой түвшинг эзэлдэг бөгөөд эдгээр тогтвортой тойрог замд байхдаа энерги алддаггүй нь тодорхой болсон. Энэхүү онолын диссертацид физик үндэслэл хэрэгтэй байсан.

Планк ба лазер

Макс Планк зарим тэгшитгэлийн шийдлийг хялбарчлахыг оролдохдоо квант гэсэн ойлголтыг нэвтрүүлэхэд физикт хувьсгал гарсан. шинэ эрин үе. Үүнийг сонгодог бус үе гэж нэрлэдэг бөгөөд хүн төрөлхтний амьдралыг үндсээр нь өөрчилсөн хэд хэдэн чухал нээлтүүдтэй холбоотой юм. Анагаах ухаанд пенициллиний нэгэн адил физикийн квант нь бүхэл бүтэн мэдлэгийн системд хувьсгал хийсэн. Шинэ томьёо нь үгүйсгээгүй, харин ч эсрэгээрээ өмнөх дүгнэлтийг баталгаажуулсан нь анхаарал татаж байна. Эзлэхүүний биет, макро зай, энгийн хурдны нөхцөлд тэдгээр нь танил, ойлгомжтой хууль болж хувирав. Квантын физикатом дахь электронуудын энергийн түвшин яагаад байдаг зэрэг олон асуултад хариулахад тусалсан. Электронууд нэг тойрог замаас нөгөө тойрог руу үсрэх боломжтой нь тодорхой болсон. Энэ тохиолдолд үсрэлтийн чиглэлээс хамааран энерги шингээх эсвэл ялгаруулах тохиолдол гардаг. Бодисын олон шинж чанар нь эдгээр огцом шилжилт дээр суурилдаг. Атомуудад энергийн түвшин байдаг тул лазерууд ажилладаг, спектроскопи байдаг бөгөөд шинэ материал бий болгох боломжтой байдаг.

Долгион ба фотон

Гэсэн хэдий ч энергийн квантчлалын үзэгдэл өөрөө яагаад зарим түвшин тогтвортой байдаг, атомын тойрог замаас цөм хүртэлх зай яагаад хамаардаг болохыг тодорхой тайлбарлаж чадахгүй. Уламжлалт бус санаа аврах ажилд ирэв. Энэ бүхэн ижил объектууд дээр хийсэн янз бүрийн туршилтуудын үр дүнгийн зөрүүгээс эхэлсэн. Зарим тохиолдолд тэд масстай, тиймээс инерцитэй бөөмс шиг аашилдаг: ялтсуудыг хөдөлгөж, ирийг эргүүлэв. Бусад тохиолдолд бие биенээ огтолж, цуцлах эсвэл сайжруулж чаддаг долгионы багц хэлбэрээр (жишээлбэл, фотон, гэрэл зөөгч). Үүний үр дүнд эрдэмтэд электронууд нь бөөмс, долгион хоёулаа гэдгийг хүлээн зөвшөөрөх ёстой байв. Долгион бөөмийн хоёрдмол байдал гэж нэрлэгддэг зүйл нь атомын энергийн түвшинг тайлбарлав. Долгионы адил тойрог дотор хөдөлж буй электрон өөр дээрээ давхцдаг. Тиймээс, хэрэв "толгой" -ын дээд тал нь "сүүл" -ийн хамгийн бага хэмжээтэй давхцаж байвал долгион бүдгэрнэ. Төвөөс тодорхой зайд максимууд давхцаж, электрон нь атомын энергийн түвшинг бий болгож, өөрийгөө тасралтгүй дэмжиж байгаа мэт оршин тогтнох боломжтой.

Хими ба электрон

Бодисын химийн шинж чанарыг судлах явцад тэдгээр нь тус бүр өөрийн гэсэн түвшинтэй болох нь тогтоогджээ. Өөрөөр хэлбэл, гели нь устөрөгчөөс өөр дүр төрхтэй байдаг ч атомын тоо нь зөвхөн нэгээр ялгаатай байдаг. Химийн элементийн атомуудын энергийн түвшин нь тэдгээрийн нийт тооноос хамаарна. Өөрөөр хэлбэл, дээд электронууд доод түвшинд "дарж" тэднийг шилжихэд хүргэдэг. Атомын энергийн бүрхүүлийн бүтэц нь дөрвөн үндсэн квант тоогоор тодорхойлогддог өөрийн гэсэн хуультай. Тэдгээрийг мэддэг тул химийн элемент бүрийн төрөл бүрийн электронуудын энергийн түвшинг тооцоолоход хялбар байдаг.