Квантовая теория. Часть 3. Копытин И.В - 49 стр.

В самосогласованном же поле сложного атома «случайное» вырожде-
ние по l снимается, а вырождение по магнитным квантовым числам ml ,
ms с кратностью

                             gl = 2(2l + 1)                       (2.59)
по-прежнему остается. Таким образом, каждый уровень с заданным n
расщепляется на n близких подуровней (l = 0, 1, . . . , n − 1).
    В соответствии с принципом Паули, каждое одночастичное состо-
яние |nlml ms i может быть занято не более, чем одним электроном.
В этом случае можно говорить об оболочечной структуре атома, где
каждая оболочка представляет собой набор одночастичных состояний
с близкими значениями энергии. Она характеризуется главным кван-
товым числом n и состоит из подоболочек. Подоболочка представляет
собой систему электронов, находящихся на одном и том же подуровне
с энергией Enl и различающихся магнитными квантовыми числами
(в соответсвии с принципом Паули). Оболочечная структура атома поз-
воляет ввести соответствующую систему обозначений для многоэлек-
тронных конфигураций в одночастичном приближении: nl k . Здесь n —
главное квантовое число, l — спектроскопический символ для соответ-
ствующего орбитального квантового числа (s, p, d, . . . — здесь полная
аналогия с обозначениями водородных состояний), k — число электро-
нов в подоболочке. Максимальное значение k определяется формулой
(2.59). Приведем примеры многоэлектронных конфигураций атомов:
1s2 , 1s2 2p, 1s2 2s2 2p6 и т. д. (сравните с обозначениями конфигураций
атома гелия). Значение k = 1, как правило, явно не указывается. Под-
оболочка с максимально допустимым числом электронов называется
замкнутой, поскольку в ней состояния со всеми допустимыми значе-
ниями ml и ms оказываются занятыми. Примеры замкнутых подобо-
лочек: ns2 , np6 , nd10 и т. д. Оболочка, состоящая только из замкну-
тых подоболочек, тоже называется замкнутой. Число электронов в
замкнутой оболочке определяется в соответствии с (2.58).

                                                            Таблица 2.1

                        n   1   2    3    4    ...
                       gn   2   8    18   32   ...


   Чтобы выяснить закономерности изменения структуры оболочек
невозбужденных нейтральных атомов, необходимо выполнить числен-
ное решение уравнений Хартри–Фока для заданных конфигураций.
Число таких уравнений равно числу подоболочек.

                                    49