आज हम आपको बताएंगे कि परमाणु का ऊर्जा स्तर क्या है, जब किसी व्यक्ति को इस अवधारणा का सामना करना पड़ता है, और जहां इसे लागू किया जाता है।
मानव पहली बार प्राकृतिक विज्ञान से सामना करता हैविद्यालय में। और अगर स्कूली शिक्षा के सातवें वर्ष में, बच्चों को अभी भी जीव विज्ञान और रसायन विज्ञान में नया ज्ञान मिलता है, तो हाई स्कूल में वे डरने लगते हैं। जब परमाणु भौतिकी की बारी आती है, तो इस अनुशासन के पाठ पहले से ही केवल असंगत समस्याओं के लिए प्रेरित करते हैं। हालांकि, यह याद रखने योग्य है कि सभी खोजें जो अब उबाऊ स्कूल के विषयों में बदल गई हैं, एक गैर-तुच्छ कहानी और उपयोगी अनुप्रयोगों का एक पूरा शस्त्रागार है। यह पता लगाना कि दुनिया कैसे काम करती है, अंदर एक दिलचस्प चीज के साथ एक कास्केट खोलना पसंद है: आप हमेशा एक गुप्त डिब्बे को ढूंढना चाहते हैं और वहां एक और खजाना ढूंढना चाहते हैं। आज हम परमाणु भौतिकी की मूल अवधारणाओं में से एक के बारे में बात करेंगे, पदार्थ की संरचना।
प्राचीन ग्रीक भाषा से, "परमाणु" शब्द का अनुवाद किया गया है"अविभाज्य, सबसे छोटा" के रूप में। यह दृश्य विज्ञान के इतिहास का परिणाम है। कुछ प्राचीन यूनानियों और भारतीयों का मानना था कि दुनिया में सब कुछ छोटे कणों से बना है।
आधुनिक इतिहास में, रसायन विज्ञान में प्रयोग हुए हैंशारीरिक अनुसंधान की तुलना में बहुत पहले बनाया गया था। सत्रहवीं और अठारहवीं शताब्दी के विद्वानों ने मुख्य रूप से किसी देश, राजा या ड्यूक की सैन्य शक्ति को बढ़ाने के लिए काम किया। और विस्फोटक और बारूद बनाने के लिए, यह समझना आवश्यक था कि वे किस चीज से बने हैं। परिणामस्वरूप, शोधकर्ताओं ने पाया कि कुछ तत्वों को एक निश्चित स्तर से आगे नहीं विभाजित किया जा सकता है। इसका मतलब है कि रासायनिक गुणों के सबसे छोटे वाहक हैं।
लेकिन वे गलत थे। परमाणु एक मिश्रित कण निकला, और इसकी परिवर्तन करने की क्षमता एक क्वांटम प्रकृति की है। यह परमाणु के ऊर्जा स्तरों के संक्रमण से भी संकेत मिलता है।
उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में, वैज्ञानिकों ने बारीकी सेपदार्थ के सबसे छोटे कणों के अध्ययन के लिए संपर्क किया। उदाहरण के लिए, यह स्पष्ट था कि एक परमाणु में सकारात्मक और नकारात्मक रूप से आवेशित दोनों घटक होते हैं। लेकिन परमाणु की संरचना अज्ञात थी: स्थान, इंटरैक्शन, इसके तत्वों के वजन का अनुपात एक रहस्य बना रहा।
रदरफोर्ड ने बिखरे हुए अल्फा कणों पर एक प्रयोग कियापतली सोने की पन्नी। उन्होंने पाया कि परमाणुओं के केंद्र में भारी सकारात्मक तत्व हैं, और किनारों पर बहुत हल्के नकारात्मक तत्व स्थित हैं। इसका मतलब है कि विभिन्न आवेशों के वाहक कण होते हैं जो एक दूसरे के समान नहीं होते हैं। इसने परमाणुओं के आवेश को समझाया: एक तत्व को उनके साथ जोड़ा या हटाया जा सकता है। संपूर्ण प्रणाली की तटस्थता बनाए रखने वाले संतुलन का उल्लंघन किया गया था, और परमाणु ने एक आरोप का अधिग्रहण किया था।
बाद में यह पता चला:प्रकाश नकारात्मक कण इलेक्ट्रॉन होते हैं, और एक भारी सकारात्मक नाभिक में दो प्रकार के नाभिक (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) होते हैं। प्रोटॉन केवल न्यूट्रॉन से भिन्न थे, जिसमें पूर्व में सकारात्मक चार्ज और भारी थे, जबकि बाद में केवल द्रव्यमान था। नाभिक की संरचना और प्रभार को बदलना मुश्किल है: इसके लिए अविश्वसनीय ऊर्जा की आवश्यकता होती है। लेकिन एक परमाणु एक इलेक्ट्रॉन द्वारा विभाजित करना बहुत आसान है। अधिक इलेक्ट्रोनगेटिव परमाणु होते हैं, जो एक इलेक्ट्रॉन को "दूर" करने के लिए अधिक इच्छुक होते हैं, और कम इलेक्ट्रोनगेटिव होते हैं, जो इसे "छोड़" देने की अधिक संभावना रखते हैं। यह एक परमाणु का आवेश कैसे बनता है: यदि इलेक्ट्रॉनों की अधिकता है, तो यह ऋणात्मक है, और यदि कोई कमी है, तो यह सकारात्मक है।
लेकिन परमाणु की इस संरचना ने वैज्ञानिकों को हैरान कर दिया।उस समय के प्रमुख शास्त्रीय भौतिकी के अनुसार, इलेक्ट्रॉन, जो हर समय नाभिक के चारों ओर घूमता था, को लगातार विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करना पड़ता था। चूंकि इस प्रक्रिया का मतलब ऊर्जा की हानि है, तो सभी नकारात्मक कण जल्द ही अपनी गति खो देंगे और कोर पर गिरेंगे। हालांकि, ब्रह्मांड बहुत लंबे समय से अस्तित्व में है, और वैश्विक तबाही अभी तक नहीं हुई है। बहुत पुराने मामले का विरोधाभास पक रहा था।
बोह्र के आसन विसंगति की व्याख्या करने में सक्षम थे।तब ये सिर्फ बयान थे, अज्ञात में छलांग, जो गणना या सिद्धांत द्वारा समर्थित नहीं थे। पोस्टुलेट्स के अनुसार, परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तर थे। प्रत्येक नकारात्मक चार्ज कण केवल इन स्तरों पर हो सकता है। ऑर्बिटल्स (तथाकथित स्तरों) के बीच परिवर्तन एक छलांग द्वारा किया जाता है, जबकि विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा की एक मात्रा जारी या अवशोषित होती है।
बाद में, प्लांक की क्वांटम की खोज ने इलेक्ट्रॉनों के इस व्यवहार को समझाया।
संक्रमण के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा परमाणु के ऊर्जा स्तरों के बीच की दूरी पर निर्भर करती है। वे एक दूसरे से दूर हैं, उत्सर्जित या अवशोषित क्वांटम जितना बड़ा है।
जैसा कि आप जानते हैं, प्रकाश एक मात्रा है।विद्युत चुम्बकीय। इस प्रकार, जब एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन एक उच्च से निम्न स्तर पर जाता है, तो यह प्रकाश बनाता है। इस मामले में, विपरीत कानून भी लागू होता है: जब एक विद्युत चुम्बकीय तरंग किसी वस्तु से टकराती है, तो यह अपने इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करती है, और वे एक उच्चतर कक्षीय पर जाते हैं।
इसके अलावा, परमाणु का ऊर्जा स्तरप्रत्येक प्रकार के रासायनिक तत्व के लिए अलग-अलग हैं। ऑर्बिटल रिक्ति पैटर्न हाइड्रोजन और सोना, टंगस्टन और तांबा, ब्रोमीन और सल्फर के लिए अलग है। इसलिए, किसी भी वस्तु (एक तारे सहित) के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा का विश्लेषण स्पष्ट रूप से निर्धारित करता है कि उसमें कौन से पदार्थ और किस मात्रा में मौजूद हैं।
इस विधि का उपयोग अविश्वसनीय रूप से व्यापक रूप से किया जाता है। वर्णक्रमीय विश्लेषण का उपयोग किया जाता है:
यह सूची केवल मोटे तौर पर दिखाती है कि कितना हैपरमाणु में इलेक्ट्रॉनिक स्तरों की खोज उपयोगी साबित हुई। इलेक्ट्रॉनिक स्तर सबसे बड़े हैं। छोटे कंपन स्तर और यहां तक कि बारीक घूर्णी स्तर होते हैं। लेकिन वे केवल जटिल यौगिकों के लिए प्रासंगिक हैं - अणु और ठोस।
मुझे कहना होगा कि कर्नेल की संरचना अभी भी नहीं हैअंत तक जांच की गई। उदाहरण के लिए, इस सवाल का कोई जवाब नहीं है कि प्रोटॉन की एक निश्चित संख्या सिर्फ इतनी संख्या में न्यूट्रॉन से क्यों मेल खाती है। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि परमाणु नाभिक में इलेक्ट्रॉनिक स्तरों के कुछ एनालॉग भी होते हैं। हालांकि, यह अभी तक साबित नहीं हुआ है।
