Atom tuzilishi nazariyalari. Kvant mexanikasi

h f d v d v do - -— _T + _T + _r + U = Ev
8П m v dx dy dz J
Bu erda h - Plank doimiyligi. m - zarracha massasi, U - potensial energiya, Е- to’lqin energiyasi, x,y,z - koordinatalar.
Differennsial to’lqin tenglamasida kvnt mexanikasi tushuchasi umumiy tushunchalardan keskin farq qiladi. Kvant mexanikasi zarrachalarning traektoriyasi, koordinatalari va ma’lum bir holatdagi tezliklar tushunchasini ifodalamasdan, balki zarrachalari bo’la olish ehtimolini ko’rasatadi. Lekin kvant mexanikasida zarrachalarning impuls momenti, energiyasi va massa miqdorlari saqlanib qolgan. Shu sababli elektronning atomdagi yoki molekuladagi harakati tushunchasi kvant mexanikasidagi elektronning holati bilan izohlanadi.
Kvant mexanikasidagi asosiy holatlardan biri Geyzenberg tomonidan aniqlangan noaniqlik prinsipidir. Bu prinsipga muvofiq bir vaqtninng o’zida zarrachalarninng holatini va uning impulsi R = mu ni bir-biriga nisbatan aniqlash mumkin emas. Agar zarrachalarning turgan o’rni (koordinatalari)ni qanchalik aniq o’lchansa, shunchalik uning impulsi noaniq yoki aksincha, qanchalik impuls aniq bo’lsa, shunchalik ularningjoylashgan o’rni noaniq bo’ladi. U holda noaniqliknisbatlari quyidagi ko’rinishga ega bo’ladi:
АХ. ARx m >hyoki AX. Yx >h/m
Bu erda: AX -zarrachalarning noaniqlik holatlari (ya’ni kuzatilayotgan vaqtdagi X o’qidagi joylashgan o’rni), APx va AYx - X o’qi boyicha zarrachalarning tezligi va impulclari noaniqlik miqdorlari.
Keyinchalik Bor - Zommerfeldlarning elektron ma ’lum bir orbita boylab harakatlanishi nazariyalari kvat-mexanik nazariya bilann almashtirildi. Bu nnazariyaga muvofiq elektron atom hajminning har qaysi nuqtasida bo’lishi mumkin-u, lekin uing yadro atrofidagi fazoning hamma joyida bo’lish ehtimolligi birdek bo’lmaydi. Demak, orbita elektro harakatlanadigan oddiy yo’l emas, balki u elektronnning bo’lib turish ehtimolligi engyuqori bo’lgan fazoviy o’ridir. Yadro atrofidagi fazoda elektronning orbita boylab turish ehtimolligini aks etdiradigan manzaranni quyuq va siyrak sohalarga ega bo’lgan elektron bulut deb tasavvur qilsak, uning shakli orbital nomi maxsus funksiyalar bilan tasvirlana oladi. Endilikda orbital termini orbita termini o ’rnida ishlatiladi va atomda elektronning harakati o’ziga xos ma’lum to’lqin funksiya bilan
belgilanadi.