Ատոմային օրբիտալ

Քիմիական ռեակցիաների ժամանակ ատոմի միջուկը փոփոխության չի ենթարկվում, փոփոխվում է միայն ատոմի էլեկտրոնային կառուցվածքը։ Ուստի քիմիական երևույթները հասկանալու համար կարևոր է պարզել, թե ինչ վիճակում են էլեկտրոններն ատոմում, ինչպես են դրանք բաշխվում միջուկի շուրջը։ Համաձայն ատոմի կառուցվածքի ժամանակակից տեսության՝ էլեկտրոններն ատոմում կարող են ունենալ ոչ թե ցանկացած, այլ խիստ որոշակի էներգիաներ։ Այսինքն՝ էլեկտրոնները միջուկի շուրջը բաշխվում են որոշակի էներգիական մակարդակներով։ Ընդ որում՝ միջուկին ամենամոտ մակարդակը քիչ էներգիա ունի, իսկ միջուկից հեռանալու հետ էներգիան ավելի ու ավելի է մեծանում։ Էլեկտրոնի՝ մի էներգիական մակարդակից մյուսին անցնելիս ատոմը կլանում կամ արձակում է որոշակի էներգիայով էլեկտրամագնիսական ալիք, երբեմն՝ լույսի ձևով (նկար)։ Այսինքն՝ էլեկտրոնի էներգիան քվանտացված է, ատոմը կլանում կամ արձակում է ճառագայթային էներգիա որոշակի բաժիններով՝ քվանտներով։

Ջրածնի ատոմն ունի մեկ էլեկտրոն, և եթե վերջինս ամենաստորին էներգիական մակարդակում է, ապա ատոմը, այսպես կոչված, հիմնական վիճակում է։ Համապատասխան ալիքի երկարության, նույնն է թե՛ որոշակի էներգիա ունեցող ճառագայթով ազդելիս էլեկտրոնն անցնում է երկրորդ կամ ավելի բարձր էներգիական մակարդակ։ Այս վիճակն ատոմի համար անկայուն է և կոչվում է ատոմի գրգռված վիճակ, քանի որ ատոմն ունենում է ավելցուկային էներգիա։ Կարճ ժամանակ անց, էներգիա ճառագայթելով, էլեկտրոնը վերադառնում է իր հիմնական վիճակին։ Էլեկտրոնի և միջուկի միջև գոյություն ունի էլեկտրաստատիկ ձգողության ուժ, որով և էլեկտրոնը պահվում է այս կամ այն էներգիական մակարդակում։ Էլեկտրոնը որքան մոտ է միջուկին, այնքան մեծ է այդ ուժը, այնքան ամուր է կապված միջուկին։ Եվ հակառակը՝ էլեկտրոնը որքան հեռու է, այնքան թույլ է կապված միջուկին։ Համաձայն ատոմի կառուցվածքի ժամանակակից տեսության՝ պետք է խոսել ոչ թե միջուկի շուրջը էլեկտրոնի որոշակի տեղի, այլ միայն այդ տեղում գտնվելու հավանականության մասին։ Այսինքն՝ հնարավոր է որոշել էլեկտրոնի՝ միջուկից այս կամ այն հեռավորության վրա գտնվելու հավանականությունը։ Օրինակ՝ ջրածնի ատոմի համար դա մեծ է միջուկին հարող ամենամոտ տարածության մեջ, միջուկից հեռանալիս հավանականությունը աստիճանաբար փոքրանում է։ Դա պատկերավոր դարձնելու համար հավանականությունը նշում են կետերով, ընդ որում՝ դրանց խտությունը, ինչպես երևում է նկարից, աստիճանաբար փոքրանում է միջուկից հեռանալիս։ Պետք է նկատի ունենալ, որ նկարում պատկերվածը իրական գնդաձև պատկերի լայնական կտրվածքն է միայն։

Արտաքին հղումներ 

Ատոմային ֆիզիկա
Քվանտային ֆիզիկա
Քվանտային քիմիա
Էլեկտրոն