量子力学の前:
*原子は、太陽の周りの惑星のように核を周回する電子を伴うミニチュア太陽系と考えられていました。
*このモデルは、原子の安定性や要素によって放出される特定のスペクトル線など、いくつかの観察された現象を説明できませんでした。
量子力学は急進的なシフトをもたらしました:
* 電子は小さな惑星ではありません: 代わりに、それらは波と粒子のように同時に行動します(波粒子の二重性)。
* 電子は特定のエネルギーレベルを占有します: それらは、連続軌道ではなく、離散エネルギー状態にのみ存在することができます。これは、原子によって放出される離散スペクトル線を説明しています。
* 量子数は電子を説明しています: 4つの量子数(主、角運動量、磁気、およびスピン)は、エネルギー、形状、方向、スピンなど、原子の電子の状態を定義します。
* 確実性が確実性を置き換えます: 特定の場所で電子を見つける確率のみを予測することができます。固定された電子軌道の概念は、さまざまな密度を持つ電子雲に置き換えられます。
要するに、量子力学は、原子の理解を小さな太陽系から複雑で確率的システムに量子力学の法則に支配する確率的システムに変えました。
原子の理解に対する量子力学の重要な影響は次のとおりです。
* 原子スペクトルの説明: Quantum Mechanicsは、原子スペクトルの離散線を正常に説明しましたが、クラシックモデルはできませんでした。
* 予測化学結合: 化学の重要な概念である原子が化学結合を形成する方法を理解するための基礎を提供しました。
* 新しいテクノロジーに導かれました: 量子力学は、レーザー、トランジスタ、および原子行動の理解に依存する他の多くの技術の開発への道を開いた。
全体として、量子力学は原子の理解を根本的に変え、古典物理学を超えた法律に支配された魅力的な世界を明らかにしました。