Негізгі күй және қоздырылған күй
Негізгі күй және қозған күй - атом құрылымы бойынша талқыланатын атомдардың екі күйі. Негізгі күй және шыққан күй ұғымдары астрономия, кванттық механика, химиялық талдау, спектроскопия және тіпті медицина ғылымдары сияқты салаларда қолданылады. Мұндай салаларда озық болу үшін негізгі күй мен қозған күйдің не екенін нақты түсіну өте маңызды. Бұл мақалада біз қозған күй мен негізгі күйдің не екенін, олардың ұқсастықтарын, негізгі күй мен қозған күйдің қолданылуын және ең соңында қозған күй мен негізгі күйдің айырмашылығын талқылаймыз.
Негізгі күй
Негізгі күйді түсіну үшін алдымен атом құрылымын түсіну керек. Атомдардың ең қарапайымы сутегі атомы. Ол ядро ретінде бір протоннан және ядроның айналасында айналатын бір электроннан тұрады. Атомның классикалық моделі - ядро және оны дөңгелек жолдармен айналатын электрондар. Классикалық модель негізгі күйді және атомдардың қозған күйін сипаттау үшін жеткілікті толық, бірақ кванттық механиканың кейбір тұжырымдамалары қажет. Кванттық механикалық жүйенің негізгі күйі жүйенің негізгі күйі ретінде белгілі. Бір өлшемді кванттық толқынның толқындық функциясы синус толқынының жарты ұзындығына тең. Жүйе абсолютті нөлде болғанда жүйе өзінің негізгі күйіне ие болды деп айтылады.
Қозған күй
Атомның немесе кез келген басқа жүйенің қозған күйі де жүйенің құрылымына негізделген. Мұны түсіну үшін атом құрылымын тереңірек қарастырайық. Атом ядро мен оның айналасында айналатын электрондардан тұрады. Ядродан қашықтығы электронның бұрыштық жылдамдығына байланысты. Бұрыштық жылдамдық электронның энергиясына тәуелді. Бұл жүйенің кванттық механикалық түсіндірмесі электронның энергия ретінде кез келген мәнді қабылдай алмайтынын айтады. Электронның болуы мүмкін энергия мөлшері дискретті. Сондықтан электрон ядродан ешбір қашықтықта орналаса алмайды. Электрон орналасқан қашықтық функциясы да дискретті. Электронға энергия берілсе, фотонның энергиясы жүйенің ағымдағы энергиясы мен жүйе ала алатын жоғары энергия арасындағы энергия алшақтығы болып табылады, электрон фотонды жұтады. Бұл электрон жоғары энергия күйіне өтеді. Негізгі күй энергиясынан жоғары кез келген энергия деңгейі қозған деңгейлер деп аталады. Мұндай деңгейлерде айналатын электрондар қозған электрондар деп аталады. Жоғарыда айтылғандай, электронның қозған күйі кез келген ерікті мәнді қабылдай алмайды. Ол тек белгілі кванттық механикалық мәндерді қабылдай алады.
Негізгі күй мен қозған күйдің айырмашылығы неде?
• Негізгі күй - жүйенің ең төменгі энергетикалық күйі, ал қозған күй - негізгі күйден жоғары кез келген энергетикалық күй.
• Жүйе үшін бір ғана негізгі күй энергиясы бар, бірақ әр жүйеде көптеген ықтимал қозған күйлер болуы мүмкін.
