1926-ban Werner Heisenberg (1901-1976) tudós kijelentette nem lehet egyszerre nagy pontossággal meghatározni az adott atom elektronjának sebességét és helyzetét. Valójában meg lehet határozni az elektron helyzetét vagy sebességét elkülönítve, de ahogy az egyik meghatározásának pontossága növekszik, a másik meghatározásának pontossága elvész. Ez azt jelenti minél pontosabb az elektron helyzetének mérése az atomban, annál kevésbé pontos a mozgási sebességének meghatározása és fordítva.
Könnyű meghatározni egy nagy tárgy, például egy autó helyzetét és sebességét; az elektron azonban mikroszkopikus, ezért sebességének és helyzetének meghatározása nem lehetséges, mert a mérőműszerek maguk változtatnák meg ezeket a meghatározásokat.
Így elfogadták, hogy ahelyett, hogy csak egy meghatározott pályát határoznánk meg az elektron számára, helyesebb és helyesebb beismerni, hogy vannak régiók lehetséges, hogy ez az elektron legyen. Ezek a régiók, ahol az elektron megtalálásának valószínűsége az atomban a legnagyobb, hívták pályák.
Erwin Schrödinger tudós elvégezte a számításokat ennek a régiónak a meghatározásához, és előállított egy összefüggést az elektron következő mennyiségei: tömeg, energia, töltés és korpuszkuláris természet, vagyis annak jellege részecske*.
Ennek az egyenletnek az eredményei révén sikerült azonosítani az elektronokat azok alapján energiatartalom, a négyen keresztül kvantumszámok (az egyenlet numerikus megoldása). Ezek a kvantumszámok: fő, szekunder vagy azimutális, mágneses és spin.
Ezeken a számokon keresztül ma már tudjuk, hogy az atomok körül az elektronok elrendeződnek (amint azt az alábbi ábra mutatja), és hogy minden elektronnak megvan a maga kvantumszáma; nincs lehetőség arra, hogy ugyanazon atomban két elektron azonos kvantumszámmal rendelkezzen.
* Louis De Broglie francia fizikus szerint az elektron kettős tulajdonsággal rendelkezik, vagyis részecske-hullám viselkedéssel rendelkezik. Minden elektron egy hullámhoz is társul. Ezért az elvégzett vizsgálattól függően az elektront akár részecskének, akár hullámnak tekintik. Ebben az esetben a részecske jellege összefüggött.
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
Forrás: Brazil iskola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/o-principio-incerteza-heisenberg.htm