Итак, уже нащупаны два основных принципа постройки и заселения атомных зданий. Это принцип Паули и принцип энергетической выгоды.

А в чем же проявляется волновая природа электронов? Только ли в том, что вместо электронных орбит в атоме существуют заряженные "облака вероятности"? Оказывается, нет. Волны де-Бройля в атоме имеют еще одно замечательное проявление. Они определяют "емкость" атомных построек.

Вспомним, что электронные облака характеризуются тем, что на их протяжении укладывается целое число волн де-Бройля. Оказывается, чтоэто число определяет не только "номер" бывшей орбиты, но и плотность электронного облака, образованного всеми теми электронами, для которых в облаке укладывается одно и то же число их дебройлевских волн.

Такое "объединенное" электронное облако (мы уже догадываемся, что оно состоит из ряда "парных" облаков) физики не очень удачно назвали оболочкой. Квантовая механика установила и соотношение между вместимостью оболочки, то есть наибольшим возможным числом электронов в ней,-N, и "номером" оболочки, то есть числом умещающихся в ней электронных волн,-п. Это соотношение имеет очень простой вид: Так, в первой оболочке (она обозначается латинской буквой Д) могут находиться 2-12=2 электрона, во второй оболочке (обозначается L) 2-22=8 электронов, в третьей (М) 2-Зг= 18 электронов, в четвертой (iV) 2-42=32, в пятой (О) 2-52=50 электронов и так далее.

Запомним эти числа и вернемся к архитектуре атомов. Мы видим, что первой заселяется самая маленькая и маловместительная /С-оболочка. Ее заполнение заканчивается уже в атоме гелия. Собственно говоря, эта оболочка - один этаж с одной квартирой на двоих.

Далее >>>

Атомы, молекулы, кристаллы  |  Происхождение жизни и эволюция [домой]