সামারফিল্ডের পারমাণবিক মডেল: বৈশিষ্ট্য, পোস্টুলেটস, সুবিধা এবং অসুবিধা - রসায়ন - 2025

পারমাণবিক মডেল Sommerfeld জার্মান পদার্থবিদ 1915 থেকে 1916 মধ্যে আর্নল্ড Sommerfeld দ্বারা তৈরি করা হয়েছে, ঘটনা যে বোর মডেল, 1913 সালে তার আগে মুক্তি সন্তোষজনকভাবে ব্যাখ্যা করতে পারে না ব্যাখ্যা করার জন্য। সোমবারফিল্ড প্রথমে বাভেরিয়ান একাডেমি অফ সায়েন্সেসের কাছে তার ফলাফল উপস্থাপন করে এবং পরে এনেলেন ডার ফিজিক জার্নালে প্রকাশ করে।

ডেনিশ পদার্থবিজ্ঞানী নীলস বোহর প্রস্তাবিত পরমাণু মডেলটিতে হাইড্রোজেন সকলের সহজতম পরমাণুর বর্ণনা দিয়েছে, তবে কেন একই শক্তি রাষ্ট্রের ইলেক্ট্রন বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রগুলির উপস্থিতিতে বিভিন্ন শক্তির স্তর উপস্থাপন করতে পারে তা ব্যাখ্যা করতে পারেনি।

চিত্র ১. আধা-শাস্ত্রীয় মডেলগুলিতে কক্ষপথগুলি নিউটনিয়ান হয় তবে কেবলমাত্র যাদের পেরিমিটার পূর্ণসংখ্যা হয় ডি ব্রোগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য কতবার অনুমোদিত allowed সূত্র: এফ.জাপাটা।

বোহরের প্রস্তাবিত তত্ত্বে, নিউক্লিয়াস প্রদক্ষিণ করে ইলেক্ট্রনের কেবলমাত্র তার কক্ষীয় কৌণিক গতিবেগের কিছু নির্দিষ্ট মান থাকতে পারে এবং তাই কোনও কক্ষপথে থাকতে পারে না।

বোহরও এই কক্ষপথকে বিজ্ঞপ্তি হিসাবে বিবেচনা করে এবং একটি একক কোয়ান্টাম সংখ্যা বলে যার প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা n = 1, 2, 3… অনুমোদিত কক্ষপথ চিহ্নিত করার জন্য পরিবেশন করা হয়েছিল।

বোহর মডেলটিতে সোমফেল্ডের প্রথম পরিবর্তনটি ধরে নেওয়া হয়েছিল যে ইলেক্ট্রনের কক্ষপথটিও উপবৃত্তাকার হতে পারে।

একটি পরিধি তার ব্যাসার্ধ দ্বারা বর্ণিত হয়েছে, তবে একটি উপবৃত্তাকার জন্য দুটি পরামিতি দিতে হবে: আধা-প্রধান অক্ষ এবং আধা-গৌণ অক্ষ, এর স্থানিক প্রবণতা ছাড়াও। এটির সাথে তিনি আরও দুটি কোয়ান্টাম সংখ্যা প্রবর্তন করলেন।

দ্বিতীয় বড় পরিবর্তন সোমবারফিল্ডটি ছিল পারমাণবিক মডেলটিতে আপেক্ষিক প্রভাব যুক্ত করা। আলোর চেয়ে দ্রুত আর কিছুই নয়, তবে সোমারফিল্ড প্রশংসনীয় নিকট গতির সাথে ইলেক্ট্রন খুঁজে পেয়েছিলেন, সুতরাং পরমাণুর কোনও বর্ণনায় আপেক্ষিক প্রভাবগুলি অন্তর্ভুক্ত করা প্রয়োজন ছিল।

সামারফেল্ড পারমাণবিক মডেল পোস্টুলেট করে

ইলেক্ট্রনগুলি বৃত্তাকার এবং উপবৃত্তাকার কক্ষপথ অনুসরণ করে

পরমাণুর বৈদ্যুতিনগুলি উপবৃত্তাকার কক্ষপথ অনুসরণ করে (বৃত্তাকার কক্ষপথ একটি নির্দিষ্ট ক্ষেত্রে) এবং তাদের শক্তি অবস্থাটি 3 কোয়ান্টাম সংখ্যার দ্বারা চিহ্নিত করা যায়: প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা এন, গৌণ কোয়ান্টাম সংখ্যা বা আজিমুথাল সংখ্যা l এবং চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম সংখ্যা এম _এল ।

পরিধিটির বিপরীতে, একটি উপবৃত্তের একটি আধা-প্রধান অক্ষ এবং একটি আধা-ক্ষুদ্র অক্ষ রয়েছে।

তবে একই আধা-প্রধান অক্ষ সহ উপবৃত্তগুলিতে একুশের ডিগ্রির উপর নির্ভর করে বিভিন্ন আধা-ছোটখাট অক্ষ থাকতে পারে। 0 এর সমান একটি উদ্দীপনা একটি বৃত্তের সাথে মিলে যায়, সুতরাং এটি বৃত্তাকার পথগুলিকে বাতিল করে না। তদুপরি, মহাকাশে উপবৃত্তগুলির বিভিন্ন প্রবণতা থাকতে পারে।

সুতরাং সামারফেল্ড তিনি ছোট মডেল এবং চৌম্বকীয় কোয়ান্টাম নম্বর এম _এলকে নির্দেশ করতে এর মডেল নম্বর কোয়ান্টাম গৌণ _{এলকে যুক্ত করেছিলেন} । এইভাবে তিনি ইঙ্গিত করলেন যে উপবৃত্তাকার কক্ষপথের অনুমোদিত স্থানিক দিকগুলি কী।

চিত্র 2. শক্তি স্তর n = 5 এর সাথে সম্পর্কিত কক্ষপথটি কৌণিক গতিবেগের বিভিন্ন মানগুলির জন্য দেখানো হয়েছে যেখানে সম্পূর্ণ ডি ব্রোগলি তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স

নোট করুন যে এটিতে নতুন মূল কোয়ান্টাম সংখ্যা যুক্ত হয় না, সুতরাং উপবৃত্তাকার কক্ষপথে ইলেক্ট্রনের মোট শক্তি বোহর মডেলের মতোই। সুতরাং কোনও নতুন শক্তির স্তর নেই, তবে এন দ্বারা প্রদত্ত স্তরের দ্বিগুণ।

জিমান ইফেক্ট এবং স্টার্ক এফেক্ট

এইভাবে প্রদত্ত কক্ষপথটি সম্পূর্ণরূপে নির্দিষ্ট করা সম্ভব, উল্লিখিত 3 কোয়ান্টাম সংখ্যার জন্য ধন্যবাদ এবং এইভাবে দুটি প্রভাবের অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করুন: জিমান এফেক্ট এবং স্টার্ক এফেক্ট।

এবং তাই তিনি দ্বিগুণ শক্তির দ্বিগুণ ব্যাখ্যা করেন যা স্বাভাবিক জিমান এফেক্টে উপস্থিত হয় (একটি ব্যতিক্রমী জিমান প্রভাবও রয়েছে), যেখানে চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে বর্ণালী রেখাটি বিভিন্ন উপাদানগুলিতে বিভক্ত হয়।

রেখাগুলির এই দ্বিগুণতা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতেও ঘটে, যা স্টার্ক এফেক্ট হিসাবে পরিচিত, যার ফলে সোমারফেল্ড বোহর মডেলটিকে এই প্রভাবগুলি ব্যাখ্যা করার জন্য পরিবর্তনের বিষয়ে চিন্তাভাবনা করে।

পারমাণবিক নিউক্লিয়াস এবং ইলেক্ট্রনগুলি তাদের ভর কেন্দ্রের চারদিকে ঘোরে

আর্নেস্ট রাদারফোর্ড পরমাণু নিউক্লিয়াস আবিষ্কার করার পরে এবং পরমাণুর প্রায় সমস্ত ভর কেন্দ্রীভূত হওয়ার বিষয়টি প্রকাশিত হওয়ার পরে, বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেছিলেন যে নিউক্লিয়াসটি কমবেশি স্থির ছিল।

যাইহোক, সোমফের্ড পোষ্ট করেছেন যে নিউক্লিয়াস এবং প্রদক্ষিণকারী ইলেকট্রন উভয়ই সিস্টেমের ভর কেন্দ্রে ঘুরে বেড়ায়, যা অবশ্যই নিউক্লিয়াসের খুব কাছাকাছি। তার মডেলটি বৈদ্যুতিনের নিউক্লিয়াস ব্যবস্থার হ্রাসযুক্ত ভর ব্যবহার করে, বরং বৈদ্যুতিনের ভরয়ের চেয়ে।

উপবৃত্তাকার কক্ষপথে, সূর্যের চারপাশের গ্রহের মতো, এমন সময়ও আসে যখন ইলেক্ট্রনটি কাছাকাছি থাকে এবং অন্য সময় নিউক্লিয়াস থেকে আরও থাকে। সুতরাং এর কক্ষপথের প্রতিটি পয়েন্টে এর গতি আলাদা is

চিত্র 3.- আর্নল্ড সামারফিল্ড। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স। GFHund।

বৈদ্যুতিনগুলি আপেক্ষিক গতিতে পৌঁছতে পারে

সামারফেল্ড তার মডেলটিতে সূক্ষ্ম কাঠামো ধ্রুবক, বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তির সাথে সম্পর্কিত একটি মাত্রাবিহীন ধ্রুবককে প্রবর্তন করেছিলেন:

α = 1 / 137.0359895

এটি ইলেক্ট্রন চার্জ ই স্কোয়ারের মধ্যে ভাগফল হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে, এবং প্লাঙ্কের ধ্রুবক h এবং শূন্যস্থানে আলোক গ এর গতির মধ্যে থাকা পণ্যগুলি সমস্ত 2π দ্বারা গুণিত হয়:

α = 2π (ই ² / এইচসি) = 1 / 137.0359895

সূক্ষ্ম কাঠামো ধ্রুবকটি পারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞানের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ তিনটি ধ্রুবকের সাথে সম্পর্কিত। অন্যটি ইলেকট্রনের ভর, যা এখানে তালিকাভুক্ত নয়।

এইভাবে, ইলেক্ট্রনগুলি ফোটনের সাথে সংযুক্ত থাকে (ভ্যাকুয়ামে গতি গতিতে চলমান) এবং বোহর মডেল দ্বারা পূর্বাভাস দেওয়া থেকে হাইড্রোজেন পরমাণুর কিছু বর্ণালী রেখার বিচ্যুতি ব্যাখ্যা করে।

আপেক্ষিক সংশোধন করার জন্য ধন্যবাদ, সমান n তবে বিভিন্ন এল দিয়ে শক্তির স্তর পৃথক করা হয়, বর্ণালীটির সূক্ষ্ম কাঠামোর জন্ম দেয়, তাই ধ্রুবকের নাম α

এবং পরমাণুর সমস্ত বৈশিষ্ট্যযুক্ত দৈর্ঘ্য এই ধ্রুবকটির দিক দিয়ে প্রকাশ করা যেতে পারে।

চিত্র ৪. কৌণিক গতিবেগের এল এর পরিমাণ নির্ধারণ করা হয়েছে circ বৃত্তাকার কক্ষপথের মতো নয়, উপবৃত্তাকার প্রতিটি শক্তি স্তরের জন্য একাধিক মানের এল এর মঞ্জুরি দেয়। সূত্র: এফ.জাপাটা।

সুবিধাগুলি এবং অসুবিধাগুলি

সুবিধা

-সোমারফেল্ড দেখিয়েছিল যে হাইড্রোজেন পরমাণুর বর্ণালী রেখাগুলি ব্যাখ্যা করতে একটি একক কোয়ান্টাম সংখ্যা অপর্যাপ্ত।

বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের দিকের কক্ষপথের অনুমানগুলি কার্যত, কোয়ান্টাইজাইজড হওয়ায় এটি একটি স্থানিক পরিমাণের প্রস্তাব দেওয়ার প্রথম মডেল ছিল।

স্বয়ংক্রিয়ভাবে Sommerfeld মডেল সফলভাবে একই প্রধান কোয়ান্টাম সংখ্যা সঙ্গে যে ইলেকট্রন ব্যাখ্যা এন তাদের শক্তি রাষ্ট্র পার্থক্য, কারণ তারা বিভিন্ন কোয়ান্টাম সংখ্যা ঠ থাকতে পারে এবং মি _এল ।

- ধ্রুবককে পরিচয় করিয়ে দিয়েছিলেন - পারমাণবিক বর্ণালীটির সূক্ষ্ম কাঠামো বিকাশ করতে এবং জিমনের প্রভাবটি ব্যাখ্যা করতে।

অন্তর্ভুক্ত আপেক্ষিক প্রভাব, যেহেতু বৈদ্যুতিনগুলি আলোর গতির সাথে খুব দ্রুত গতিতে চলতে পারে।

অসুবিধেও

-আপনার মডেলটি কেবলমাত্র একটি ইলেকট্রনযুক্ত পরমাণুর ক্ষেত্রে এবং লি ^{2+ এর} মতো ক্ষারীয় ধাতব পরমাণুর ক্ষেত্রে অনেক ক্ষেত্রে ^{প্রযোজ্য ছিল}, তবে দুটি ইলেক্ট্রন রয়েছে এমন হিলিয়াম পরমাণুতে এটি কার্যকর নয়।

এটি পরমাণুর মধ্যে বৈদ্যুতিন বিতরণ ব্যাখ্যা করেনি।

- এই মডেলগুলির দ্বারা এই রূপান্তরের সময়গুলি সম্পর্কে তথ্য না দিয়ে অনুমতিপ্রাপ্ত রাজ্যের শক্তিগুলি এবং রাজ্যগুলির মধ্যে অবস্থিত সংক্রমণের মধ্যে নিহিত বা বিকিরণের ফ্রিকোয়েন্সি গণনা করার অনুমতি দেয়।

-এখন এটি জানা যায় যে ইলেক্ট্রনগুলি কক্ষপথের মতো পূর্বনির্ধারিত আকারগুলির সাথে ট্র্যাজেক্টরিগুলি অনুসরণ করে না, বরং কক্ষপথকে দখল করে, স্ক্রোডিঞ্জার সমীকরণের সমাধানের সাথে মিলে যায় এমন জায়গাগুলি।

- মডেল নির্বিচারে কোয়ান্টাম দিকগুলির সাথে ধ্রুপদী দিকগুলি একত্রিত করে।

- তিনি ব্যতিক্রমী জিমান প্রভাবটি ব্যাখ্যা করতে ব্যর্থ হন, এর জন্য ডায়রাক মডেলটি প্রয়োজন, যা পরে আরও একটি কোয়ান্টাম সংখ্যা যুক্ত করেছিল।

আগ্রহের নিবন্ধ

শ্রডিনগার এর পারমাণবিক মডেল।

ডি ব্রোগলি পারমাণবিক মডেল।

চাদউইকের পারমাণবিক মডেল।

হাইজেনবার্গ পারমাণবিক মডেল

পেরিনের পারমাণবিক মডেল।

থমসনের পারমাণবিক মডেল।

ডাল্টনের পারমাণবিক মডেল।

ডাইরাক জর্ডান পারমাণবিক মডেল।

ডেমোক্রিটাসের পারমাণবিক মডেল।

বোহরের পারমাণবিক মডেল।

তথ্যসূত্র

1. Brainkart। সামারফেল্ড পরমাণু মডেল এবং এর ত্রুটিগুলি। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: brainkart.com।
2. আমরা কসমসকে কীভাবে জানতে পেরেছিলাম: হালকা ও বিষয় ter সামারফেল্ডের পরমাণু। থেকে উদ্ধার: thestargarden.co.uk
3. পার্কার, পি। বোহর-সোমারফিল্ড পরমাণু। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: ফিজনেট.অর্গ
4. শিক্ষাগত কর্নার সামারফিল্ডের মডেল। উদ্ধার করা হয়েছে: rinconeducativo.com থেকে।
5. উইকিপিডিয়া। সামারফেল্ড পারমাণবিক মডেল। থেকে উদ্ধার করা হয়েছে: এস.ইউইউইকিপিডিয়া, org।