Надо Знать

добавить знаний



Электронные термы атомов



Спектральными термами атомов называются энергетические уровни электронной подсистемы атомов, переходы между которыми определяют спектры излучения и поглощения.

Для легких атомов с малым зарядом ядра уровни электронов в атоме характеризуются значением суммарного орбитального момента электронов L и суммарного спина S. Поэтому электронные уровни вырожденные с кратностью (2L +1) (2S +1). Это значит, что существует (2L +1) (2S +1) электронных состояний с одинаковой энергией. В внешнем магнитном поле это вырождение снимается, и соответственно расщепляются линии в оптических спектрах.

Для тяжелых атомов с большим зарядом атомного ядра скорость движения электронов вблизи ядра становится сопоставимой с скоростью света, и нужно учитывать релятивистские эффекты, что приводит к появлению в Гамильтониан, описывающий электронную подсистему атома, членов, которые отвечают за спин-орбитального взаимодействия. В таком случае орбитальный момент и спин перестают быть добрыми квантовыми числами. Электронные уровни характеризуются лишь полным моментом J. В результате вырожденный атомный уровень расщепляется на уровне с различными значениями J. Это расщепление называется мультиплетним расщеплением, или тонкой структурой.

Когда релятивистские эффекты малы, спектральный терм можно приближенно характеризовать всеми тремя квантовыми числами: J, L и S. В таком случае для обозначения спектральных термов используется следующая нотация

  • терм обозначается латинской буквой, соответствующей орбитальному квантовому числу L, по правилу:
 L = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 SPDFGHIKLM N 
  • к букве левым верхним индексом добавляется число 2S +1, которое называется мультиплетнистю терма,
  • правым нижним индексом к букве добавляется значение полного орбитального момента J.

Например, обозначение 2 P 3/2 означает: L = 1, S = 1/2, J = 3/2.

Относительную энергию термов можно определить по правилу Гунда.


См.. также

Источники

  • Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. т. III. Квантовая механика. Нерелятивистская теория.. - Москва: Наука., 1974.

код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам