Атомные термы

Содержание

Слайд 2

Спин-орбитали группируются в оболочки по значениям квантовых чисел Оболочечная модель n,

Спин-орбитали группируются в оболочки по значениям квантовых чисел

Оболочечная модель

n, – оболочки


( n, )ν, где ν — заселенность (число электронов)

1s-оболочка ( νмакс. = 2 )

2s-оболочка ( νмакс. = 2 )

2p-оболочка ( νмакс. = 6 )

3p-оболочка ( νмакс. = 6 )

3s-оболочка ( νмакс. = 2 )

3d-оболочка ( νмакс. = 10 )

Слайд 3

E 1s 2s 3s 2p 3p 3d Оболочечная модель Электронная оболочка

E

1s

2s

3s

2p

3p

3d

Оболочечная модель

Электронная оболочка атома состоит из подоболочек:
(1s)2 (2s)2 (2p)6 …

Слайд 4

Правила заселения оболочек 2р2 (углерод) 1 конфигурация (вариант заселения) 15 конфигураций

Правила заселения оболочек

2р2 (углерод)

1 конфигурация
(вариант заселения)

15 конфигураций (вариантов заселения)

Какая конфигурация

реализуется в действительности?
Слайд 5

Полная энергия атома зависит от ряда параметров: 1) от орбитальных энергий

Полная энергия атома зависит от ряда параметров:
1) от орбитальных энергий и

распределения электронов по атомным орбиталям (электронной конфигурации);
2) от кулоновских межэлектронных взаимодействий (межэлектронного отталкивания);
3) от магнитного спин-орбитального взаимодействия, обусловленного взаимным влиянием магнитных моментов атома — орбитального и спинового.

Правило: реализуется состояние с минимальной полной энергией

Е = f ( |L|, |S|, |J| ) или E = f ( L, S, J )

Слайд 6

Е = f ( |L|, |S|, |J| ) или E =

Е = f ( |L|, |S|, |J| ) или E =

f ( L, S, J )

Если значения квантовых чисел ( L, S, J ) заданы, то Е = const

Атомный ТЕРМ — совокупность состояний с заданными значениями квантовых чисел ( L, S, J ) и постоянной энергией Е = const

Слайд 7

Атом углерода Электронная формула: (1s)2 (2s)2 (2p)2 J = L +

Атом углерода

Электронная формула: (1s)2 (2s)2 (2p)2

J = L + S

J =

J1 + J2 + …
Слайд 8

Сложение векторов ML = { –2 –1 0 +1 +2 }

Сложение векторов

ML = { –2 –1 0 +1 +2 }

MS

= { –1 0 +1 }
Слайд 9

Слайд 10

2S + 1 2L + 1 Каждой клетке соответствует 1 состояние, пустых клеток нет Правильная таблица

2S + 1

2L + 1

Каждой клетке соответствует 1 состояние,
пустых клеток

нет

Правильная таблица

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

2L + 1 = 1 2S + 1 = 1 2L

2L + 1 = 1

2S + 1 = 1

2L + 1

= 3

2S + 1 = 3

Слайд 15

15 состояний типа 2р Е = Е1 Е = Е2 Е = Е3 1S 3P 1D

15 состояний типа 2р

Е = Е1

Е = Е2

Е = Е3

1S

3P

1D

Слайд 16

Как располагаются термы на шкале энергии? 3P 1D 1S E

Как располагаются термы на шкале энергии?

3P 1D 1S

E

Слайд 17

Спин-орбитальное взаимодействие Вклад магнитных взаимодействий в энергию атома зависит от взаимной ориентации векторов L и S

Спин-орбитальное взаимодействие

Вклад магнитных взаимодействий в энергию атома зависит от взаимной ориентации

векторов L и S
Слайд 18

1S 3P 1D J = 0 J1 = 2 J2 =

1S

3P

1D

J = 0

J1 = 2
J2 = 1
J3 = 0

J = 2

Слайд 19

Как располагаются подтермы на шкале энергии?

Как располагаются подтермы на шкале энергии?

Слайд 20

Межэлектронное отталкивание Спин-орбитальное взаимодействие

Межэлектронное отталкивание

Спин-орбитальное взаимодействие

Слайд 21

Внешнее магнитное поле (эффект Зеемана) Каждое состояние имеет свою энергию

Внешнее магнитное поле
(эффект Зеемана)

Каждое состояние имеет свою энергию

Слайд 22

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Слайд 23

Домашнее задание Задача 7.1. Для указанного атомного терма определить характер расщепления

Домашнее задание

Задача 7.1.

Для указанного атомного терма определить характер расщепления за счет

спин-орбитального взаимодействия.
Изобразить энергетическую диаграмму с учетом правил Хунда.
Для каждого уровня указать степень вырождения и число стационарных состояний атома.