Содержание
- 2. Лекция 8. Многоэлектронный атом План лекции 8.1. Периодическая таблица элементов. 8.2. Оптические спектры элементов. 8.3. Рентгеновские
- 3. 8.1. Периодическая таблица элементов Атом любого элемента природы имеет много электронов. Атом любого элемента – нейтрален.
- 4. Усредненное по времени результирующее поле: - можно считать центрально-симметричным (зависит только от r); - не кулоновским
- 5. Физическая теория многоэлектронного атома строится на следующих положениях. 1. Электроны в атоме имеют одинаковые физические свойства:
- 6. 3. Состояние электрона в атоме описывается набором четырёх квантовых чисел: главное: n = 1, 2, 3,
- 7. 3. Изменить состояние электрона – значит изменить хотя бы одно квантовое число. 4. Принцип Паули: в
- 8. 6. Всего дозволенных энергетических состояний: 7. Электроны заполняют энергетические уровни атома, начиная с уровня с наименьшим
- 9. Схема энергетических уровней многоэлектронного атома Е 0 Е1 Е2 Е3 n l 1 2 3 ml
- 10. Электронной оболочкой называется совокупность электронов в атоме, имеющих одинаковое главное квантовое число n. Оболочкам дают обозначения,
- 11. К – оболочка (n = 1) может принять только 2 электрона (2n2 = 2): оба электрона
- 12. Распределение электронов по подоболочкам
- 13. Заполнение электронами К - оболочки Электронные формулы элементов: Водород: 1s1 Литий: 1s2 Атом водорода - первый
- 14. Энергетическая схема атома водорода Е 0 Е1 Е2 Е3 n l 1 2 3 ml ms
- 15. Атом гелия второй элемент периодической таблицы Д. И. Менделеева; - имеет два электрона в состоянии с
- 16. Энергетическая схема атома гелия Е 0 Е1 Е2 Е3 n l 1 2 3 ml ms
- 17. Заполнение электронами L - оболочки Электронные формулы элементов: Литий: 1s22s1 Бериллий: 1s22s2 Бор: 1s22s22р1 Углерод: 1s22s22р2
- 18. Энергетическая схема атома углерода 1s22s22р2 Е 0 Е1 Е2 Е3 n l 1 2 3 ml
- 19. Заполнение электронами М - оболочки М – оболочка может содержать 18 электронов. Последовательно заполняются: сначала s
- 20. Энергетическая схема атома натрия Е 0 Е1 Е2 Е3 К L M
- 21. Объяснение периодичности в свойствах элементов Принцип Паули дает объяснение периодической повторяемости свойств атомов. Проследим построение периодической
- 22. Оба электрона в атоме гелия находятся в К – оболочке, но с антипараллельной ориентацией спинов. Больше
- 23. Так третий электрон атома лития оказывается в L - оболочке в 2s-состоянии и он слабее остальных
- 24. Таким образом, специфические свойства гелия, неона и остальных инертных газов, объясняются полным заполнением электронами электронных оболочек
- 25. Электрон 3s в атоме натрия связан с ядром слабее других и является валентным. В связи с
- 26. Отступления от периодичности заполнения электронами электронных подоболочек начинается в N – оболочке, начиная с 20 элемента
- 27. У них вперёд идёт заполнение электронами 5f -подоболочки, которая лежит ниже, чем 4d –подоболочки. Поэтому у
- 28. Все элементы рядов как актинидов, так и лантанидов находятся в соответствующей одной клетке периодической таблицы, так
- 29. 8.2. Оптические спектры В атоме электроны заполняют нижние энергетические уровни, верхние уровни свободны от электронов. Атом
- 30. После электрон через серию последовательных переходов должен вернуться в своё прежнее основное энергетическое состояние, при этом
- 31. Оптические спектры атома углерода Е 0 Е1 Е2 Е3 n l 1 2 3 ml ms
- 32. Верхние энергетические уровни имеют сложное строение, поэтому расшифровка оптических спектров затруднена. Имеются каталоги оптических спектров всех
- 33. Ширина и интенсивность спектральных линий различна. Интенсивность линий определяется вероятностью перехода электрона с одного энергетического уровня
- 34. Правила отбора Правила отбора ограничивают число возможных переходов электронов в атоме. Возможны только такие переходы, при
- 35. Правила отбора: 1) переход А – запрещён ; 2) переход В - разрешён . Е 0
- 36. Оптические спектры излучения поглощения линейчатые линейчатые полосатые полосатые сплошные сплошные Полоса пропускания
- 37. 8.3. Рентгеновские спектры элементов Любой элемент периодической таблицы даёт как оптические спектры, так и рентгеновские спектры.
- 38. Рентгеновская трубка Рентгеновское излучение создаёт вещество анода (антикатода). Обычно это медь, хром, вольфрам, железо, кобальт. U
- 39. Сплошной рентгеновский спектр (103 – 10-3 нм) : получается при резком торможении летящих из катода электронов,
- 40. Сплошной рентгеновский спектр U2 U1 U2 больше U1
- 41. При определённом достаточно большом напряжении U на рентгеновской трубке на фоне сплошного спектра возникают очень большие
- 42. Характеристический рентгеновский спектр K L M
- 43. При большом напряжении на рентгеновской трубке внешний электрон приобретёт кинетическую энергию равную энергии ионизации атома. Он
- 44. Возникновение линейчатого рентгеновского спектра Е 0 Е1 Е2 Е3 К L M Внешний электрон Внутренний электрон
- 45. Рентгеновские характеристические спектры всех элементов совершенно идентичны между собой, потому что все атомы имеют одинаковую схему
- 46. Рентгеновский характеристический спектр Е 0 Е1 Е2 Е3 K L M N
- 47. Все серии имеют более тонкую структуру: Тонкая структура рентгеновских спектров обусловлена переходами с изменением орбитального и
- 48. Закон Мозли: R – постоянная Ридберга, - постоянная экранирования, n и m – номера энергетических уровней.
- 49. Расшифровкой рентгеновских спектров занимается рентгеновский спектральный анализ. Рентгеновские спектры элементов: - значительно проще их оптических спектров;
- 50. 8.4. Лазерное излучение Лазеры или оптические квантовые генераторы – это современные когерентные источники излучения, обладающие целым
- 51. Создано большое количество лазеров с различными характеристиками: - газовых; твердотельных; полупроводниковых. Мощность излучения лазеров может изменяться
- 52. Лазеры находят широкое применение: в военной технике; в технологии обработки материалов; - в медицине; в оптических
- 53. Свойства лазерного излучения: высокая степень монохроматичности и когерентности, недостижимая в излучении других источников; поляризованность; большая мощность;
- 54. Возбужденный атом может пребывать в нестабильных состояниях лишь очень короткое время, порядка 10–8 с, после этого
- 55. Физической основой работы лазеров является индуцированное излучение: излучение атома при переходе электрона с верхнего энергетического уровня
- 56. В результате взаимодействия возбужденного атома с фотоном атом испускает еще один фотон той же самой частоты,
- 57. На языке волновой теории это означает, что атом излучает электромагнитную волну, у которой частота, фаза, поляризация
- 58. Условное изображение процессов: (a) поглощения, (b) спонтанного испускания и (c) индуцированного испускания кванта.
- 59. Рассмотрим слой прозрачного вещества, атомы которого могут находиться в состояниях с энергиями E1 и E2 >
- 60. Обозначим населенности нижнего и верхнего уровней соответственно через n1 и n2 При распространении резонансного излучения в
- 61. В результате прошедшее через слой вещества излучение будет ослабляться. Чтобы проходящая через слой вещества волна усиливалась,
- 62. В рубиновом лазере используется оптическая накачка. Атомы возбуждаются за счет поглощения света. Но для этого недостаточно
- 63. Трехуровневая схема оптической накачки
- 64. В кристалле рубина уровни E1, E2 и E3 принадлежат примесным атомам хрома. После вспышки мощной лампы,
- 65. Перенаселенность возбужденного уровня E2 по сравнению с невозбужденным уровнем E1 возникает из-за относительно большого времени жизни
- 66. Идея использования неравновесных сред для получения оптического усиления впервые была высказана В. А. Фабрикантом в 1940
- 67. Резонатор (два зеркала) осуществляет обратную связь для того, чтобы возникала генерация света. Для этого активную среду
- 68. Развитие лавинообразного процесса генерации в лазере
- 69. Лазерное излучение выводится наружу через одно (или оба) из зеркал, обладающее частичной прозрачностью. Лазер на рубине
- 71. Скачать презентацию