Содержание
-
Тема II. Многоэлектронные атомы
-
Pfund Balmer Lyman Paschen Разность постоянного и переменного термов
-
1. Спектры щелочных металлов
Натрий sharpрезкая principalглавная diffuse fundamental ω=T1(m) –T2(n) ω∞ - граница серии
-
3 4 5 ∞
-
Почему линии диффузной серии размыты (не резкие)? Почему на схеме отсутствуют линии, соответствующие переходам 3S-nD,3D-nS,3D-nPи 4F-nD?
-
2. Нормальный эффект Зеемана (1896)
а) орбитальный магнитный момент электрона
-
механический момент момент импульса
-
-
-
-
-
-
Feedback
В каких единицах системы СИ измеряется МОМЕНТ ИМПУЛЬСА? МОМЕНТ СИЛЫ? МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ?
-
б) расщепление энергетических уровней атомов в магнитном поле m = -1, 0, +1 m = +1 m = 0 m = -1 m = 0 m = 0
-
-
m = -2, -1, 0, +1, +2 m = 0 m = -2 m = 0 m = +2 m = -1, 0, +1
-
Pieter Zeeman 1865 —1943 Johannes Robert Rydberg 1854-1919
-
3. Мультиплетность и спин
а) тонкая структура спектров
-
б) опыт Штерна и Герлаха 1922
-
Hg5d106s2 Н1s1 Ag 4d105s1 Na 2p83s1 K 3p84s1 Al3s23p1 Hg,Mg:нет расщепления Н, Ag, Na, K,Al: на 2 пучка Домашнее задание Сколько линий в опыте Ш-Г наблюдалось для ванадия? Азота? Хлора? Марганца? Железа? Кобальта? Магния? Меди? Кислорода? Объясните результаты этих наблюдений
-
Otto Stern 1888 — 1969 Walther Gerlach 1889 - 1979
-
в) спин электрона С. Гаудсмит, Г. Уленбек 1925
-
Samuel Abraham Goudsmit 1902-1978 George Eugene Uhlenbeck 1900-1988
-
В 1921 году Артур Комптон, пытаясь объяснить магнитные свойства вещества, высказал мысль об электроне, вращающемся «подобно миниатюрному гироскопу». Позже Вольфганг Паули в знаменитой работе, посвященной принципу запрета, был вынужден приписать электрону «двузначность, не описываемую классически». В начале 1925 года Ральф Крониг предположил, что эту двузначность можно объяснить вращением электрона вокруг оси, однако вскоре он столкнулся с серьёзными трудностями (согласно расчетам, скорость на поверхности электрона должна превышать скорость света). Кроме того, эта гипотеза встретила негативную реакцию со стороны Паули, ХендрикаКрамерса и Вернера Гейзенберга, и Крониг решил не публиковать её Идея спина буквально витала в воздухе: помимо уже упомянутых учёных, схожие мысли высказывали Гарольд Юри (для электрона), ШатьендранатБозе (для фотона) и тот же Паули (для атомного ядра). По этой причине однозначно определить приоритет в вопросе открытия спина не представляется возможным. Видимо, это и стало основной причиной того, что открытие спина так и не было удостоено Нобелевской премии. «…как физики мы с Уленбеком мало походили друг на друга. Это лучше всего объяснить на следующем упрощенном примере. Когда я ему рассказал о g-факторах Ланде, то он спросил, к моему большому удивлению: «Кто такой Ланде?» Когда же он упомянул четыре степени свободы электрона, то я спросил его: «А что такое степень свободы? »
-
«Он испытывал комплекс неполноценности, ощущение ненадежности. Я думаю, причиной был тот факт, что он никогда не был силен в теоретической физике… он был, скорее, «детективом» в физике» «Среди физиков абсолютно никто не был на него похож. Он был физиком-теоретиком, но большинство теоретиков, явно склонные к математике и наполненные квантовой механикой и прочим, задрали бы носы перед Сэмом, поскольку, если что-то должно быть сложным, то это не для него… Однако у него было много действительно блестящих идей» Гаудсмит, не обладая большими аналитическими способностями, полагался в большей мере на интуицию, подкрепленную знанием эмпирических данных
-
г) пространственное квантование суммарного момента импульса электрона
-
д) спин-орбитальное взаимодействие
-
-
-
4. Периодическая система Д.И. Менделеева
а) распределение электронов в атоме по энергетическим уровням. Принцип Паули 2 2 слой оболочка
-
Wolfgang Ernst Pauli 1900 — 1958
-
-
б) суммированиеорбитальных и спиновых моментов импульса электронов многоэлектронных атомов
Связь Рессель-Саундерса: орбитальные и спиновые магнитные моменты в каждом отдельном электроне действуют друг на друга слабее, чем взаимодействуют магнитные поля, создаваемые «орбитальным» движением разных электронов одного атома, а также чем взаимодействуют магнитные поля связанные со спинамиразных электронов
-
Энергия многоэлектронного атома зависит от взаимной ориентации моментов Мl, Ms, и МL* и МS* (то есть от квантовых чисел L*, S*, J)
-
в) примеры суммированиямоментов импульса двух электронов
l1 l1 l1 l2 l2 l2 l1=2 l2=1 L L L L
-
Feedback
Покажите с помощью условной векторной схемы все возможные способы сложения моментов импульса двух электронов с орбитальными квантовыми числами l1=2 и l2=4
-
l2 l2 l2 l1 l1 l1 L L L l1=2 l2=4 l2 l1 L l2 l1 L
-
г) правила Хунда Наименьшей энергией обладает оболочка с наибольшим возможным значением и наибольшим возможным при таком значением Если заполнено не более половины оболочки, энергия атома минимальна при максимальном и минимальном , и наоборот
-
Домашнее задание: как обозначить основные термы алюминия, хрома, титана, железа, кобальта и никеля?
-
Таблица Д.И. Менделеева д) химические элементы в таблице Д.И. Менделеева
-
Конец темы
-
Число состояний с данным L*: NL*=2L*+1 L*=2 NL*=5 mL*=-2, -1, 0, 1, 2 S*=0 L*=1 NL*=3mL*= -1, 0, 1 S*=1 NS*=3mS*= -1, 0, 1 J=2, 1, 0 L*=0 NL*=1 mL*= 0 S*=0
-
Fe 3d64s2 3d l=2
-
* *
-
-
4. Момент импульса многоэлектронных атомов
а) момент импульса в квантовой механике
-
-
-
* * * * * * * * * * * * * *
-
(j,j)-связь
-
l2 l2 l2 l1 l1 l1 L L L l1=2 l2=4 l2 l1 L l2 l1 L
-
-
Na 1s22s22p63s1
-
-
6 5 4 3
-
-
Число состояний с данным L*: NL*=2L*+1 L*=2 NL*=5 mL*=-2, -1, 0, 1, 2 S*=0 L*=1 NL*=3mL*= -1, 0, 1 S*=1 NS*=3mS*= -1, 0, 1 J=2, 1, 0 L*=0 NL*=1 mL*= 0 S*=0
-
* *
-
-
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.