Vật lí Lượng tử Tốc hành (Phần 16)

Các lớp vỏ con electron

Theo phương trình đã nêu ở phần trước thì các electron thuộc cùng một lớp vỏ có năng lượng y hệt nhau, nhưng điều này không hoàn toàn đúng; vì như thường xảy ra, vật lí lượng tử có một số tùy tiện. Mỗi lớp vỏ electron được phân chia thành những lớp con, một trong số chúng sẽ có năng lượng được tính bằng phương trình đã nêu, còn những lớp con khác sẽ sai lệch chút ít xung quanh năng lượng đó. Mỗi electron trong một lớp vỏ electron cho trước có thể tồn tại trong bất kì lớp con nào. Các lớp con được phân biệt bằng các chữ cái – s, p, d, f và tuần tự theo bảng chữ cái, g, h, i, vân vân. Lớp vỏ K trong cùng chỉ có một lớp con gọi là 1s. Lớp thứ hai, L, có hai lớp con, 2s và 2p; lớp thứ ba, lớp M, có ba lớp con, 3s, 3p, và 3d, và vân vân.

Các lớp con phát sinh là do hàm sóng electron cho phép một khoảng sai lệch nhỏ trong phân bố không gian của chúng – mỗi electron sẽ có một xác suất cho trước để tồn tại ở một lớp con nào đó. Đặc biệt, lớp con đó được tính bằng phương trình sóng Schrodinger nổi tiếng (xem phần sau).

Hình dạng tổng quát của từng lớp con s, p, d và f

Hình dạng tổng quát của từng lớp con s, p, d và f

Suy thoái lượng tử

Các mô hình toán học gọi ‘dao động tử điều hòa’ là yếu tố vạn vật trong vật lí học, vì nó đem lại một cách mô tả nhiều hiện tượng dao động và dạng sóng. Loại dao động tử đơn giản nhất là một vật nặng gắn với một đầu lò xo, chạy tới chạy lui trong một chiều không gian. Tuy nhiên, xét một dao động ba chiều, và dao động thực hiện theo chiều lên xuống, trái phải và trước sau. Nếu cả ba trạng thái dao động đều có biên độ và năng lượng bằng nhau, thì hệ được mô tả là ‘suy thoái’; ta cần ít con số hơn so với trông đợi để mô tả nó.

Tương tự như vậy, vật lí lượng tử có khái niệm suy thoái riêng của nó áp dụng khi có nhiều hơn một trạng thái lượng tử cùng chia sẻ mức năng lượng bằng nhau trong một lớp vỏ electron. Số suy thoái lượng tử cho biết có bao nhiêu số lượng tử có thể có năng lượng bằng nhau, và được cho bởi bình phương của số lượng tử chính. Trong nguyên tử hydrogen, mỗi electron trạng thái cơ bản có số suy thoái đúng bằng 1, nhưng nếu electron đó được tăng năng lượng sang lớp vỏ L, thì số suy thoái của nó thành 4 (22); sang lớp vỏ M là 9 (32).

Suy thoái lượng tử

Vật lí Lượng tử Tốc hành | Gemma Lavender
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Extension Thuvienvatly.com cho Chrome

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Photon là gì?
25/07/2021
Là hạt sơ cấp của ánh sáng, photon vừa bình dị vừa mang đầy những bất ngờ. Cái các nhà vật lí gọi là photon, thì những
Lược sử âm thanh
28/02/2021
Sóng âm: 13,7 tỉ năm trước Âm thanh có nguồn gốc từ rất xa xưa, chẳng bao lâu sau Vụ Nổ Lớn tĩnh lặng đến chán ngắt.
Đồng hồ nước Ktesibios
03/01/2021
Khoảng năm 250 tCN. “Đồng hồ nước Ktesibios quan trọng vì nó đã làm thay đổi mãi mãi sự hiểu biết của chúng ta về một
Tic-tac-toe
05/12/2020
Khoảng 1300 tCN   Các nhà khảo cổ có thể truy nguyên nguồn gốc của “trò chơi ba điểm một hàng” đến khoảng năm 1300
Sao neutron to bao nhiêu?
18/09/2020
Các nhà thiên văn vật lí đang kết hợp nhiều phương pháp để làm hé lộ các bí mật của một số vật thể lạ lùng nhất
Giải chi tiết mã đề 219 môn Vật Lý đề thi TN THPT 2020 (đợt 2)
04/09/2020
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 96)
04/09/2020
Khám phá Hải Vương tinh 1846 John Couch Adams (1819–1892), Urbain Jean Joseph Le Verrier (1811–1877), Johann Gottfried Galle (1812–1910) “Bài
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 95)
04/09/2020
Các định luật Kirchhoff về mạch điện 1845 Gustav Robert Kirchhoff (1824–1887) Khi vợ của Gustav Kirchhoff, Clara, qua đời, nhà vật

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

Đọc nhiều trong tháng



Bài viết chuyên đề

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com