ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ

ਕੋਈ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨੀਕਲ ਸਿਸਟਮ ਜਾਂ ਕਣ ਜੋ ਬੰਨਿਆ ਹੋਇਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ- ਯਾਨਿ ਕਿ, ਸਥਾਨਿਕ ਤੌਰ ਤੇ ਸੀਮਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ- ਊਰਜਾ ਦੀਆਂ ਸਿਰਫ ਕੁੱਝ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਅਨਿਰੰਤਰ ਕੀਮਤਾਂ ਹੀ ਲੈ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਕਲਾਸੀਕਲ ਕਣਾਂ ਤੋਂ ਉਲਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕੋਈ ਵੀ ਊਰਜਾ ਰੱਖਦੇ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਅਨਿਰੰਤਰ ਮੁੱਲਾਂ ਨੂੰ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸ਼ਬਦ ਸਾਂਝੇ ਤੌਰ ਤੇ ਐਟਮਾਂ, ਆਇਔਨਾਂ, ਜਾਂ ਮੌਲੀਕਿਊਲਾਂ ਦੇ ਐਨਰਜੀ ਲੈਵਲਾਂ ਵਾਸਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕ ਫੀਲਡ ਦੁਆਰਾ ਬੰਨੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਨਿਊਕਲੀਆਇ ਜਾਂ ਅਣੂਆਂ ਅੰਦਰ ਕੰਪਨ ਜਾਂ ਰੋਟੇਸ਼ਨਲ ਐਨਰਜੀ ਲੈਵਲਾਂ ਵੱਲ ਵੀ ਇਸ਼ਾਰਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਅਜਿਹੇ ਅਨਿਰੰਤਰ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲਾਂ ਵਾਲ਼ੇ ਕਿਸੇ ਸਿਸਟਮ ਦਾ ਊਰਜਾ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਕੁਆਂਟਾਇਜ਼ਡ ਹੋਇਆ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਕਿਸੇ ਐਟਮ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਲਈ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ:ਅਧਾਰ ਅਵਸਥਾ ਅਤੇ ਐਕਸਾਇਟਡ ਅਵਸਥਾਵਾਂ। ਊਰਜਾ ਸੋਖ ਕੇ, ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਅਧਾਰ ਅਵਸਥਾ ਤੋਂ ਕਿਸੇ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਐਕਸਾਇਟਡ ਅਵਸਥਾ ਤੱਕ ਜੰਪ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ ਅੰਦਰ ਅਤੇ ਐਟੌਮਿਕ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਅੰਦਰ, ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਸ਼ੈੱਲ, ਜਾਂ ਇੱਕ ਪ੍ਰਿੰਸਿਪਲ ਐਨਰਜੀ ਲੈਵਲ, ਕਿਸੇ ਐਟਮ ਦੇ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਦੁਆਲ਼ੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਅਪਣਾਏ ਕਿਸੇ ਔਰਬਿਟ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਸੋਚੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਨਿਉਕਲੀਅਸ ਦੇ ਨਜ਼ਦੀਕ ਵਾਲੇ ਸ਼ੈੱਲ ਨੂੰ "1 ਸ਼ੈੱਲ" (ਜਿਸਨੂੰ "K ਸ਼ੈੱਲ" ਵੀ ਕਹਿੰਦੇ ਹਨ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸਤੋਂ ਮਗਰੋਂ "2 ਸ਼ੈੱਲ" (ਜਾਂ "L ਸ਼ੈੱਲ") ਆਉਂਦਾ ਹੈ, ਫੇਰ "3 ਸ਼ੈੱਲ" (or "M ਸ਼ੈੱਲ"), ਅਤੇ ਇਸੇਤਰਾਂ ਹੋਰ ਅੱਗੇ ਨਿਉਕਲੀਅਸ ਤੋਂ ਦੂਰ ਅਤੇ ਦੂਰ ਸ਼ੈੱਲ ਬਣਦੇ ਹਨ। ਸ਼ੈੱਲ ਪ੍ਰਿੰਸੀਪਲ ਕੁਆਂਟਮ ਨੰਬਰ (n = 1, 2, 3, 4 ...) ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜਾਂ X-ਰੇ ਚਿੰਨ-ਧਾਰਨਾ (K, L, M, …) ਵਿੱਚ ਵਰਤੇ ਜਾਂਦੇ ਅੱਖਰਾਂ ਨਾਲ ਵਰਣਮਾਲਾਤਮਿਕ ਤੌਰ ਤੇ ਨਾਮਬੱਧ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਹਰੇਕ ਸ਼ੈੱਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਫਿਕਸ ਸੰਖਿਆ ਫੀਲਡ ਰੱਖ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਪਹਿਲਾ ਸ਼ੈੱਲ 2 ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਤੱਕ ਰੱਖ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਦੂਜਾ ਸ਼ੈੱਲ ਅੱਠ (2+6) ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਰੱਖ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਤੀਜਾ ਸ਼ੈੱਲ ਅਠਾਰਾਂ (2+6+10) ਅਤੇ ਇਸੇ ਤਰਾਂ ਹੋਰ ਅੱਗੇ। ਸਰਵ ਸਧਾਰਨ ਫਾਰਮੂਲਾ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਪ੍ਰਿੰਸੀਪਲ ਵਿੱਚ n-ਵਾਂ ਸ਼ੈੱਲ 2(ਵਰਗ ਸੰਖਿਆ|n²]]) ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਾਂ ਤੱਕ ਰੱਖ ਸਕਦਾ ਹੈ।^[1] ਕਿਉਂਕਿ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ, ਨਿਉਕਲੀਅਸ ਨਾਲ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕ ਤੌਰ ਤੇ ਖਿੱਚੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਸਲਇ ਕਿਸੇ ਐਟਮ ਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਆਮਤੌਰ ਤੇ ਸਿਰਫ ਤਾਂ ਬਾਹਰੀ ਸ਼ੈੱਲ ਹੀ ਘੇਰਦੇ ਹਨ ਜੇਕਰ ਜਿਅਦਾਤਰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਸ਼ੈੱਲ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਭਰੇ ਹੋਏ ਹੋਣ। (ਹੋਰ ਜਾਣਕਾਰੀ ਲਈ ਦੇਖੋ ਮੇਡਲੰਗ ਰੂਲ)। ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇਹਨਾਂ ਸ਼ੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਕਿਉਂ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਲਈ ਦੇਖੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਕਨਫੀਗ੍ਰੇਸ਼ਨ^[2]

ਜੇਕਰ ਨਿਊਕਲੀਅਸ ਜਾਂ ਅਣੂ ਤੋਂ ਅਨੰਤ ਦੂਰੀ ਤੋਂ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਐਨਰਜੀ ਨੂੰ ਜ਼ੀਰੋ ਸੈੱਟ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਵੇ, ਜੋ ਆਮ ਪਰੰਪਰਾ ਹੈ, ਫੇਰ ਬਾਊਂਡ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਨੈਗਟਿਵ ਪੁਟੈਂਸ਼ਲ ਊਰਜਾ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ।

ਜੇਕਰ ਕੋਈ ਐਟਮ, ਆਇਔਨ, ਜਾਂ ਅਣੂ ਨਿਊਨਤਮ ਸੰਭਵ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ ਉੱਤੇ ਹੋਵੇ, ਤਾਂ ਇਸ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਅਧਾਰ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਹੁੰਦੇ ਕਹੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਇਹ ਕਿਸੇ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਹੋਣ, ਤਾਂ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਐਕਸਾਇਟਡ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਾਂ ਉਹ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਜੋ ਅਧਾਰ ਊਰਜਾ ਤੋਂ ਜਿਆਦਾ ਊਰਜਾ ਰੱਖਦੇ ਹਨ ਐਕਸਾਇਟਡ ਕਹੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਜੇਕਰ ਇੱਕ ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨੀਕਲ ਅਵਸਥਾ ਤੋਂ ਜਿਆਦਾ ਇੱਕੋ ਜਿੰਨੀ ਊਰਜਾ ਉੱਤੇ ਹੋਣ, ਤਾਂ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜਨ੍ਰੇਟ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਫੇਰ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਡਿਜਨ੍ਰੇਟ ਐਨਰਜੀ ਲੈਵਲ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਵਿਆਖਿਆ

ਕੁਆਂਟਾਇਜ਼ਡ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ ਕਿਸੇ ਕਣ ਦੀ ਊਰਜਾ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਵੇਵਲੈਂਥ ਦਰਮਿਆਨ ਸਬੰਧ ਦਾ ਨਤੀਜਾ ਹਨ। ਕਿਸੇ ਐਟਮ ਅੰਦਰ ਕਿਸੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਵਰਗੇ ਕਿਸੇ ਸੀਮਤ ਕੀਤੇ ਹੋਏ ਕਣ ਲਈ, ਵੇਵ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦਾ ਰੂਪ ਸਟੈਂਡਿੰਗ ਵੇਵ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਵੇਵਲੈਂਥਾਂ^{[ਸਪਸ਼ਟੀਕਰਨ ਲੋੜੀਂਦਾ]} ਦੀ ਪੂਰਨਅੰਕਾਂ ਵਾਲੀ ਗਿਣਤੀ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਊਰਜਾਵਾਂ ਵਾਲੀਆਂ ਸਟੇਸ਼ਨਰੀ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਜੀ ਮੌਜੂਦ ਹੋ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ; ਬਾਕੀ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਵਾਸਤੇ ਤਰੰਗਾਂ ਨਸ਼ਟ ਹੋ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ ^{[ਸਪਸ਼ਟੀਕਰਨ ਲੋੜੀਂਦਾ]}, ਜਿਸਦਾ ਨਤੀਜਾ ਜ਼ੀਰੋ ਪ੍ਰੋਬੇਬਿਲਿਟੀ ਡੈੱਨਸਟੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਬੁਨਿਆਦੀ ਉਦਾਹਰਨਾਂ ਜੋ ਗਣਿਤਿਕ ਤੌਰ ਤੇ ਦਿਖਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ ਕਿ ਕਿਵੇਂ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ ਆਉੰਦੇ ਹਨ, ਡੱਬੇ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਕਣ ਅਤੇ ਕੁਆਂਟਮ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਔਸੀਲੇਟਰ ਹਨ।

ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਇੱਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਉੱਪ-ਪ੍ਰਮਾਣੂ ਕਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਇੱਕ ਨੈਗਟਿਵ ਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਚਾਰਜ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।

ਇਤਿਹਾਸ

ਐਟਮ

ਅੰਦਰੂਨੀ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ

ਔਰਬਿਟਲ ਅਵਸਥਾ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ: ਨਿਊਕਲੀਅਸ+ਇੱਕ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਵਾਲ਼ੇ ਐਟਮ/ਆਇਔਨ

ਐਟਮਾਂ ਅੰਦਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ

ਫਾਈਨ ਸਟ੍ਰਕਚਰ ਖਿੰਡਾਅ

ਹਾਈਪ੍ਰਫਾਈਨ ਸਟ੍ਰਕਚਰ

ਬਾਹਰੀ ਫੀਲਡਾਂ ਕਾਰਣ ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ

ਜ਼ੀਮਾੱਨ ਪ੍ਰਭਾਵ

ਸਟਾਰਕ ਪ੍ਰਭਾਵ

ਮੌਲੀਕਿਊਲ

ਐਨਰਜੀ ਲੈਵਲ ਡਾਇਗ੍ਰਾਮ

ਊਰਜਾ ਲੈਵਲ ਟ੍ਰਾਂਜ਼ੀਸ਼ਨਾਂ (ਤਬਦੀਲੀਆਂ)

ਕ੍ਰਿਸਟਿਲਾਈਨ ਪਦਾਰਥ

ਇਹ ਵੀ ਦੇਖੋ

• ਪਰਚ੍ਰਬਰੇਸ਼ਨ ਥਿਊਰੀ (ਕੁਆਂਟਮ ਮਕੈਨਿਕਸ)
• ਕੰਪਿਉਟੇਸ਼ਨਲ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ
• ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ