量子機械モデルの重要な機能:
* 電子は固定軌道にありません: 太陽の周りの惑星のように核を周回する電子を描いたbohrモデルとは異なり、量子機械モデルは、電子を確率雲に存在するに存在するものとして記述されています。 または軌道 。これらの軌道は、電子が見つかる可能性が最も高い空間の領域を表しています。
* 電子には波粒子の二重性があります: このモデルは、電子が波のような挙動と粒子様挙動の両方を示すことを認めています。これは、状況によっては(明確な質量があるなど)、他の波(波長を持つなど)のように粒子のように作用できることを意味します。
* エネルギーレベルは量子化されています: 電子は、原子内の特定のエネルギーレベルでのみ存在します。これらのレベルは連続していませんが、離散的です。つまり、電子はエネルギーレベル間で「ジャンプ」できますが、それらの間には存在しません。
* 軌道には特定の形状があります: 軌道の形状は、そのエネルギーレベルと角運動量によって決定されます。これは、S、P、D、F軌道などのさまざまな種類の軌道につながり、それぞれに独自の形状と特性があります。
* Schrödingerの方程式: 量子機械モデルは、Schrödinger方程式と呼ばれる複雑な数学方程式を使用して、原子内の電子の挙動を記述します。この方程式は、原子内の特定の位置で電子を見つける確率を決定するソリューションを提供します。
なぜそれが最良のモデルなのか?
* 正確な予測: 量子機械モデルは、原子の挙動と光や他の原子との相互作用を説明および予測することに非常に成功しています。要素の特性、化学的結合、およびさまざまな化学反応における挙動を正確に説明しています。
* 実験的証拠との一貫性: このモデルは、分光法、電子回折、その他の量子現象を含む膨大な量の実験的証拠によってサポートされています。
* 普遍性: 量子機械モデルは、最も単純な水素原子から複雑な多電子原子まで、すべての原子に適用できます。
以前のモデルとは対照的に:
* bohrモデル 水素のスペクトル線を正常に説明するが、複数の電子で原子を正確に説明することができなかった単純化されたモデルでした。
* ラザフォードモデル 核は密集した積極的に帯電した中心として説明されていましたが、電子の挙動を説明しませんでした。
量子機械モデルは、現在利用可能な原子の最も包括的で正確なモデルであり、原子世界の複雑さについてさらに学ぶにつれて、洗練され、拡張され続けています。