Electronify เวอร์ชั่น PC

กลศาสตร์ควอนตัมเป็นสาขาที่น่าสนใจซึ่งช่วยให้เราเข้าใจพฤติกรรมของสสารและพลังงานในระดับจุลภาค หนึ่งในแนวคิดที่สำคัญที่สุดในกลศาสตร์ควอนตัมคือแนวคิดเกี่ยวกับวงโคจรของอะตอมและโมเลกุล

ออร์บิทัลของอะตอมเป็นฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนในตำแหน่งเฉพาะรอบนิวเคลียสของอะตอม อิเล็กตรอนแต่ละตัวในอะตอมสามารถอธิบายได้ด้วยชุดเลขควอนตัมสี่ตัวที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งจะกำหนดระดับพลังงาน โมเมนตัมเชิงมุม โมเมนต์แม่เหล็ก และสปิน

รูปร่างของวงโคจรของอะตอมแต่ละวงสามารถอธิบายได้อย่างแม่นยำโดยใช้สูตรที่เรียกว่า ฮาร์มอนิกทรงกลม ซึ่งสร้างการแสดงภาพของตำแหน่งที่เป็นไปได้ของอิเล็กตรอนรอบนิวเคลียส การแทนค่าเหล่านี้มักจะแสดงเป็นชุดของจุด แต่ละจุดแสดงถึงตำแหน่งที่น่าจะเป็นของตำแหน่งที่อิเล็กตรอนอาจอยู่

ในทางกลับกัน ออร์บิทัลของโมเลกุลอธิบายความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนในโมเลกุล ต้องขอบคุณทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่นและไลบรารี GPAW เราสามารถหาความหนาแน่นของอิเล็กตรอนของโมเลกุลโดยไม่ต้องผ่านขั้นตอนที่ซับซ้อนในการแก้สมการชโรดิงเงอร์ N มิติ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนหมายถึงความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอน ณ จุดใดก็ตามในอวกาศรอบๆ โมเลกุล

ออร์บิทัลของโมเลกุลเกิดจากการซ้อนทับกันของออร์บิทัลของอะตอมจากอะตอมต่างๆ ในโมเลกุล สิ่งนี้จะสร้างออร์บิทัลใหม่ที่มีรูปร่างและระดับพลังงานที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งสามารถกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของโมเลกุลได้

โดยรวมแล้ว การทำความเข้าใจออร์บิทัลของอะตอมและโมเลกุลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจพฤติกรรมของสสารและพลังงานในระดับอะตอม แม้ว่าคณิตศาสตร์เบื้องหลังอาจซับซ้อน แต่การนำเสนอด้วยภาพเหล่านี้ช่วยให้ผู้คนทั่วไปเข้าถึงและเข้าใจแนวคิดเหล่านี้ได้มากขึ้น