Элементы квантовой, атомной и ядерной физики. Полицинский Е.В. - 62 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

62
зический смысл имеет лишь квадрат модуля волновой функции. В кван-
товой механике доказывается, что характер симметрии волновой функ-
ции не меняется со временем. Это же является доказательством того,
что свойство
симметрии или антисимметрии – признак данного ти-
па микрочастиц.
Установлено, что симметрия
или антисимметрия волновых
функций определяется спином частиц. В зависимости от характера
симметрии все элементарные частицы и построенные из них системы
(атомы, молекулы) делятся на два класса. Частицы
с полуцелым спи-
ном (например, электроны, протоны, нейтроны) описываются ан-
тисимметричными волновыми функциями и подчиняются стати-
стике Ферми — Дирака; эти частицы называются фермионами.
Частицы
с нулевым или целочисленным спином (например, π-
мезоны, фотоны) описываются
симметричными волновыми функ-
циями и подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна; эти частицы
называются бозонами. Сложные частицы (например, атомные ядра),
составленные
из нечетного числа фермионов, являются фермиона-
ми (суммарный спин – полуцелый), а из четного – бозонами (сум-
марный спин целый).
Зависимость характера симметрии волновых функций системы
тождественных частиц от спина частиц теоретически обоснована швей-
царским физиком В. Паули (1900—1958), что явилось ещё одним дока-
зательством того, что спин является фундаментальной характеристикой
микрочастиц.
2.7. Периодический закон Менделеева
Химические свойства атомов определяются степенью заполнения
электронами внешнего слоя (оболочки). Например, типичные металлы
(литий, натрий, ...) имеют во внешнем слое один электрон, который лег-
ко отдают, стремясь иметь минимальную энергию и полностью запол-
ненный внешний слой. Типичным окислителям (фтор, хлор, ...), наобо-
рот, не хватает одного электрона до заполнения внешнего слоя, поэтому
они отбирают электрон в соединениях с другими элементами. Благо-
родные газы (гелий, неон, ...) имеют полностью заполненный внешний
слой, поэтому они инертны в химических реакциях.
Заполнение электронных состояний атома подчиняется двум
принципам – принципу Паули и принципу минимума энергии.
1. Принцип Паули
В каждом состоянии с определенными квантовыми числами
, , ,
n l m s
может находиться только один электрон.
2.
Принцип минимума энергии

Страницы