تراز انرژی
From Wikipedia, the free encyclopedia
در مکانیک کوانتومی سیستم یا ذره تنها میتواند میزان معینی انرژی دریافت نماید که این موضوع در مکانیک کلاسیک معکوس است. این میزان معین انرژی تراز انرژی نام دارد. تراز انرژی همچنین برای اشاره به الکترونهای درون اتم که در ناحیه الکتریکی هستهٔ اتم قرار دارند نیز اشاره میشود همچنین این عبارت میتواند به معنای تراز انرژی هسته و تراز انرژی لرزشی و چرخشی در مولکولها استفاده شود. بنا به اصل طرد پائولی در یک سیستم با برهمکنش معین هیچ دو الکترونی نمیتوانند دارای حالت کوانتومی یکسان باشند. پس باید ترازهای انرژی مجزا از اتمهای منفرد به ترازهای جدید متعلق به هر دو اتم و نه یکی آنها تقسیم شوند.
اگر انرژی پتانسیل در فاصلهٔ بینهایت از هستهٔ اتم یا مولکول صفر باشد، در این حالت الکترونهای ثابت (به انگلیسی: Bound state) دارای پتانسیل منفی خواهند بود.
اگر بیش از یک حالت کوانتومی کلاسیک انرژی برابر با هم داشته باشند، اصطلاحاً گفته میشود که ترازهای انرژی رو به انحطاط گذاردهاند که منجر به ایجاد چندگانگی میشود.
تبهگنی یا واگنگی(Degenerate): اگر به یک تراز انرژی، دو یا چند تابع موج متمایز، متناظر شود میگوییم تراز انرژی تبهگن است.
برای مثال:اگر(n=n(1)+n(2 و E(n)=(n+1)h*w به ازای (n(1)=۱ و n(2)=۰) یا (n(1)=۰ و n(2)=۱) تنها یک مقدار انرژی E=۲*h*w بدست میدهد ولی دو تابع متفاوت حاصل میشود، لذا این تراز انرژی تبهگنی دوگانه دارد.
ترازهای انرژی تدریجی حاصل رابطهٔ میان انرژی ذرهها و طول موج آنها است. این رابطه نخستین بار در سال ۱۸۰۰ مشاهده شد و توسط نیلز بور دانشمند دانمارکی در سال ۱۹۱۳ ثبت شد و در سال ۱۹۲۶ توسط دو دانشمند آلمانی کامل گشت.