طبقت في الاصل على ذرة الهيدروجين ، ولكنها أدت إلى اكتشاف النموذج الميكانيكي الكمي للذرة معادلة شرودنجر الموجية طُبقت أصلاً على ذرة الهيدروجين، لكنها فتحت الباب لفهم أعمق للذرة بالنموذج الميكانيكي الكمي، حيث بتوصف إلكترونات الذرة كأمواج احتمالية مش كجسيمات صلبة.
تمثل معادلة شرودنجر الموجية إحدى الركائز الأساسية في الميكانيكا الكمية، وقد شكلت نقلة نوعية في فهم بنية الذرة وسلوك الإلكترونات داخلها. رغم أنها طُبّقت في الأصل على ذرة الهيدروجين، إلا أن نتائجها كانت مفصلية في اكتشاف النموذج الميكانيكي الكمي للذرة.
ما هي معادلة شرودنجر؟
هي معادلة رياضية وضعها العالم النمساوي إرفين شرودنجر عام 1926، تصف سلوك الإلكترون كموجة وليس كجسيم فقط، على عكس النماذج الكلاسيكية السابقة.
شكل المعادلة (مبسط):
المعادلة تربط بين الطاقة الكلية للإلكترون ودالة موجية Ψ تصف احتمالية وجوده في نقطة معينة حول النواة.
الاجابة : معادلة شرودنجر الموجية
لماذا ذرة الهيدروجين أولاً؟
- ذرة الهيدروجين تحتوي على إلكترون واحد فقط، مما يجعل دراستها أبسط.
- عند تطبيق المعادلة عليها، أمكن اشتقاق مستويات الطاقة التي تنبأ بها نموذج بور، ولكن بدقة وتفصيل أكبر.
ماذا نتج عن هذه المعادلة؟
1. ظهور النموذج الميكانيكي الكمي للذرة:
لم يعد بالإمكان تحديد موقع الإلكترون بدقة، بل فقط احتمالية وجوده في منطقة معينة تُعرف بـ”السحابة الإلكترونية”.
2. تحديد الأفلاك الذرية:
ظهرت أشكال جديدة لمواضع الإلكترون حول النواة، مثل الأفلاك s وp وd وf، وهي مناطق يُحتمل وجود الإلكترون فيها بنسبة عالية.
3. التحول من تصور مدارات ثابتة إلى تصور احتمالي:
– تخلى العلم عن فكرة الإلكترون يدور في مدار دائري ثابت، واعتمد على التوزيع الموجي والاحتمالي.
أهمية النموذج الميكانيكي الكمي:
- أكثر دقة في تفسير الخصائص الكيميائية للذرات.
- يُستخدم كأساس لفهم التفاعلات الكيميائية، والروابط، وسلوك الإلكترونات.
معادلة شرودنجر الموجية، رغم بدايتها مع أبسط الذرات، الهيدروجين، إلا أنها أسست لفهم حديث ومعقّد لبنية الذرة. ومن خلالها، وُلد النموذج الميكانيكي الكمي، الذي يُعد اليوم أساس علم الكيمياء والفيزياء الحديثة.
