Mavzu. Kirish. Materialshunoslik va konstruksion materiallar fanining predmeti va mazmuni. Fanning texnikaviy va ilmiy fanlar va politexnik ta’lim bilan bog‘liqligi

Атом модели
ХIХ асрнинг охирги йилларида кўпгина ҳодисалар шу жумладан электронларнинг атомда харакатланиши классик механика тушунчалари ва терминлари билан изоҳлаб бўлмаслиги тушуниб етилди. Натижада атом ва субатомларда электронларнинг харакатини бошқарув қонун қоидаларини тушинтириб берувчи янги принциплар системасини ишлаб чиқиш зарурияти пайдо бўлди. Бу қонун қоидалар квант механикаси номи билан маълум. Атом ва кристалл жисимларда электронларни харакатини тушиниш учун кванто-механик тушунчалардан файдаланиш зарур эканлиги аниқланди. Аммо аниқланган принципларни бирма-бир кўриб чиқиш бу китобнинг вазифасидан ташқарига чиқиб кетади, шунинг учун принципларнинг юзаки соддалаштирилган холатда ўрганиб чиқамиз.
Бироз олдинроқ шакиланган квант механикасининг хулосасига, соддалаштирилган Бор атом моделига кўра электронлар атом ядросининг атрофида ўзига тегишли бўлган орбиталарда айланма харакат қилиши ва электронларнинг атом марказига нисбатан жойлашинини шу орбиталар терминлари орқали аниқлаш қабул қилинган. Атомнинг бу модели 1.1 – расмда келтирилган.

1. 
   – расм. Атомнинг Бор модели
   

^Callister William D. Jr., Materials Science and Engineering, an Introduction. Wiley and Sons.UK 2014 (22-26 рages.)

Квант-механикасинингянабирмухимприциплариданбирибуэлектронэнергиясинингквантланиши, яънийэлектронэнергиянингфақатқандайдираниққийматигаэгабўлишимумкин. Электронингэнергиясиўзгаришимумкин, аммобуўзгаришкескинўзгаришёкисакрашорқалиамалгаошади, яънийунингэнергиясиёкиошади (энергияютилиш) ёкикамаяди (энергиячиқарилиши). Бужараёнаниқтартибасосидабўлибўтади.

Бу жараённи тассаввур қилиш учун эектронда ҳисобланган энергия аниқ белгиланган поғоналарга ёки хоатларга сарфланади. Бу энергетик холат узликсиз равишда ўзгармайди, аммо аниқ поғаналарга тақсимланади. Мисол тариқасида 1.2 а – расмда Бор моделига тўғри келадиган водороднинг энергетик поғаналари келтирилган.
Электроннинг энергияси манфий қийматда қабул қилинган бўлиб, энергиянинг ноль қиймати, яъни боши эркин электронинг энергияси ҳисобланади. Албатда водородниг атомидаги битта электрони ундаги фақат битта рухсат этилган холатни эгалайди.
Шундай килиб, Бор модели бу водород атомидаги электронинг – холатини (электрон орбиталари) ва энергиясини (энергиянинг кватланиш тенгламаси) аниқлашнинг илк бор уриниши ҳисобланади.


1.2- расм. а – Бор моделидаги учта биринчи поғоанаси водород атомига тегишли; б – водород электронинг энергетик холатига мос келувчи учта поғонаси тўлқинли модели бўйича;
Бор модели бир қатор камчиликларга эга бўлиб, у электронинг атомдаги баъзи холат тамойилларини тушинтириб бера олмайди.

Callister William D. Jr., Materials Science and Engineering, an Introduction. Wiley and Sons.UK 2014 (22-26 рages.)

Бумураккабликларнитушинтириштўлқинлимеханикмоделиёрдамидаўзечиминитопганбўлиб,унгакўраэлектронбирвақтниўзидаҳамзаррачаҳамтўлқинхоссасигаэга. Бу
моделгабиноанэлектронбелгилаганорбитадахаракаткиладиганзаррачасифатидаэмасбалки,унингатомядросиганисбатанжойлашишиэҳтимолликнуқтаиназариясидантушинтирилади. Бошқачақилибайтгада,унингтақсимланишинитушунтиришучунтақсимланишэҳтимолликфункциясиёкиэлектронбулутитушинчаларикиритилган.
1.3 – расмда водород атомидаги электрон учун Бор модели ва тўлқинли моделларни бир бирига тенглаштириш келтирилган. Ушбу китобда келусида иккита модел ҳам қўлланилади, бунда моделларнинг танланиши уларнинг берилган муоммони содда тушинтира олишига боғлик бўлади.


1.3. – расм. Электрон холатининг тақсимланиш иборалари бўйича Бор модели (а) ва тўлқинли моделларнинг (б) бир бирига тенглашириш.