પરમાણુનું ક્વોન્ટમ યાંત્રિક મોડેલ શું છે? તેની મહત્વની લાક્ષણિકતાઓ જણાવો.

(N/A) પરમાણુનું ક્વોન્ટમ યાંત્રિક મોડેલ: પરમાણુનું આ મોડેલ પરમાણુની રચનાનું ચિત્ર છે,જે પરમાણુઓ માટે શ્રોડિંજર સમીકરણના ઉપયોગથી ઉદ્ભવે છે.
પરમાણુના ક્વોન્ટમ યાંત્રિક મોડેલની મહત્વની લાક્ષણિકતાઓ:
$(i)$. પરમાણુઓમાં ઇલેક્ટ્રોનની ઉર્જા ક્વોન્ટાઈઝ્ડ હોય છે (એટલે કે,માત્ર અમુક ચોક્કસ મૂલ્યો જ ધરાવી શકે છે),ઉદાહરણ તરીકે જ્યારે ઇલેક્ટ્રોન પરમાણુમાં કેન્દ્ર સાથે જોડાયેલા હોય છે.
$(ii)$. ક્વોન્ટાઈઝ્ડ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉર્જા સ્તરોનું અસ્તિત્વ એ ઇલેક્ટ્રોનના તરંગ જેવા ગુણધર્મોનું સીધું પરિણામ છે અને તે શ્રોડિંજર તરંગ સમીકરણના માન્ય ઉકેલો છે.
$(iii)$. પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનનું ચોક્કસ સ્થાન અને ચોક્કસ વેગ બંને એકસાથે નક્કી કરી શકાતા નથી (હાઇઝનબર્ગનો અનિશ્ચિતતાનો સિદ્ધાંત). તેથી,પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોનનો માર્ગ ક્યારેય સચોટ રીતે નક્કી કરી શકાતો નથી.
$(iv)$. પરમાણ્વીય કક્ષક એ પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન માટેનું તરંગ વિધેય $\psi$ છે.
- જ્યારે પણ ઇલેક્ટ્રોનનું વર્ણન તરંગ વિધેય દ્વારા કરવામાં આવે છે,ત્યારે આપણે કહીએ છીએ કે ઇલેક્ટ્રોન તે કક્ષક ધરાવે છે. ઇલેક્ટ્રોન માટે આવા ઘણા તરંગ વિધેયો શક્ય હોવાથી,પરમાણુમાં ઘણી પરમાણ્વીય કક્ષકો હોય છે.
- આ "એક-ઇલેક્ટ્રોન કક્ષકીય તરંગ વિધેયો" અથવા કક્ષકો પરમાણુઓની ઇલેક્ટ્રોનિક રચનાનો આધાર બનાવે છે.
- દરેક કક્ષકમાં,ઇલેક્ટ્રોન ચોક્કસ ઉર્જા ધરાવે છે. એક કક્ષકમાં બેથી વધુ ઇલેક્ટ્રોન હોઈ શકતા નથી.
- બહુ-ઇલેક્ટ્રોન પરમાણુમાં,ઇલેક્ટ્રોન વધતી જતી ઉર્જાના ક્રમમાં વિવિધ કક્ષકોમાં ભરાય છે.
- પરમાણુમાં ઇલેક્ટ્રોન વિશેની તમામ માહિતી તેના કક્ષકીય તરંગ વિધેય $\Psi$ માં સંગ્રહિત હોય છે અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ આ માહિતીને $\Psi$ માંથી બહાર કાઢવાનું શક્ય બનાવે છે.
$(v)$. ઇલેક્ટ્રોન સંભાવના $|\Psi|^{2}$ શોધવી:
- પરમાણુની અંદર કોઈ બિંદુ પર ઇલેક્ટ્રોન શોધવાની સંભાવના કક્ષકીય તરંગ વિધેયના વર્ગના પ્રમાણસર હોય છે,એટલે કે તે બિંદુ પર $|\Psi|^{2}$. $|\Psi|^{2}$ ને સંભાવના ઘનતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને તે હંમેશા ધન હોય છે.
- પરમાણુની અંદર વિવિધ બિંદુઓ પર $|\Psi|^{2}$ ના મૂલ્ય પરથી,કેન્દ્રની આસપાસના તે વિસ્તારની આગાહી કરવી શક્ય છે જ્યાં ઇલેક્ટ્રોન મળવાની સૌથી વધુ સંભાવના છે.