ОТВЕТЫ К БИЛЕТАМ ПО ФИЗИКЕ37 (998165), страница 3
Текст из файла (страница 3)
4. или
- спиновое значение и квантовое число. Из уравнения Шредингера для водородоподобного атома вытекает существование только 3-х целочисленных параметров
определяющих состояние электрона в атоме. Из уравнения Дирака удовлетворяющего основным положениям релятивистской теории относительности вытекает существование у электрона особой характеристики, которая была названа спином. Эта такая же неотъемлемая характеристика частицы, как масса и заряд. Она представляет собой собственный механический момент (момент импульса частицы). Для электрона
и
то есть
;
- величина собственного момента импульса;
- проекция собственного момента импульса на ось
;
Состояние электрона обозначается указанием значений главного квантового числа и орбитального квантового числа
. Первое значение указывается цифрой, а второе – латинской буквой по схеме:
Рассмотрим заполнение энергетических уровней электронов в атоме.
n=1 l=0 1S
n=2 l=0 2S
l=1 2P
n=3 l=0 3S
l=1 3P
l=2 3d
С пектральные линии излучаются при переходе электронов с верхних уровней на нижние. При этом соблюдается правило отбора по орбитальному числу
:
;
;
- серия Лаймана, атома
:
В атоме (и у водородоподобных атомов) энергия состояния определяется только значением квантового числа
и независит от значений квантовых чисел
. Число различных квантовых состояний, имеющих одинаковую энергию называются кратностью вырождения.
Кратность вырождения по квантовым числам и
равна:
. С учётом двух возможных значений квантового числа
:
.
Электронной конфигурацией называется перечень заполненных квантовых состояний в атоме с указанием числа электронов в каждом состоянии. Заполнение состояний в многоэлектронных атомах начинается с наименьшего энергетического уровня. При этом выполняется принцип Паули: в каждом квантовом состоянии, характеризуемом 4-мя квантовыми числами может быть только один электрон, (то есть 2-х электронов с одинаковым набором квантовых чисел быть не может). Состояние с одинаковыми главного квантовым числом образуют оболочку, а с одинаковым значением квантового числа
образует подоблочку. Оболочки обозначаются по схеме:
Рассмотрим заполнение оболочек у нескольких элементов в периодической таблице Менделеева.