ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
— 22 —
Ìàãíèòíîå è ñïèíîâîå êâàíòîâîå ÷èñëî
Îðèåíòàöèÿ ýëåêòðîííîãî îáëàêà â ïðîñòðàíñòâå íå ìîæåò
áûòü ïðîèçâîëüíîé: îíà îïðåäåëÿåòñÿ çíà÷åíèåì òðåòüåãî, òàê
íàçûâàåìîãî ìàãíèòíîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà m (îò +L äî L). Äëÿ s-
ýëåêòðîíîâ (L = 0) âîçìîæíî òîëüêî îäíî çíà÷åíèå m (m = 0),
äëÿ ð-ýëåêòðîíîâ (L = 1) m (–1, 0, +1); ïðè L =2 (d-ýëåêòðî-
íû) m ìîæåò ïðèíèìàòü ïÿòü ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé (–2, –1, 0,
+1, +2).
Âîîáùå íåêîòîðîìó çíà÷åíèþ L ñîîòâåòñòâóåò (2L + 1) âîç-
ìîæíûõ çíà÷åíèé ìàãíèòíîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà, òî åñòü (2L + 1)
âîçìîæíûõ ðàñïîëîæåíèé ýëåêòðîííîãî îáëàêà â ïðîñòðàíñòâå:
L = 0, m =0 L = 1, m = –1, 0, +1
L = 2, m = 5, m(–2, –1, 0, +1, +2)
Èññëåäîâàíèÿ àòîìíûõ ñïåêòðîâ ïðèâåëè ê âûâîäó, ÷òî
ïîìèìî êâàíòîâûõ ÷èñåë n, L, m ýëåêòðîí õàðàêòåðèçóåòñÿ åùå
îäíîé êâàíòîâîé âåëè÷èíîé, íå ñâÿçàííîé ñ äâèæåíèåì ýëåêò-
ðîíà âîêðóã ÿäðà, à îïðåäåëÿþùåé åãî ñîáñòâåííîå ñîñòîÿíèå.
Ýòà âåëè÷èíà ïîëó÷èëà íàçâàíèå ñïèíîâîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà èëè
«ñïèíà» (êðó÷åíèå, âðàùåíèå). «Ñïèí» îáîçíà÷àåòñÿ
S (+
1
2
, –
1
2
).
Âñå ÷åòûðå êâàíòîâûõ ÷èñëà — n, L, m, s — îïðåäåëÿþò
ñîñòîÿíèå ýëåêòðîíà â àòîìå.
Ïðèíöèï Ïàóëè. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ýëåêòðîíà â
ìíîãîýëåêòðîííîì àòîìå âàæíîå çíà÷åíèå èìååò ñôîðìóëèðî-
âàííîå Â. Ïàóëè ïîëîæåíèå (ïðèíöèï Ïàóëè), ñîãëàñíî êîòîðî-
Ìàãíèòíîå è ñïèíîâîå êâàíòîâîå ÷èñëî Îðèåíòàöèÿ ýëåêòðîííîãî îáëàêà â ïðîñòðàíñòâå íå ìîæåò áûòü ïðîèçâîëüíîé: îíà îïðåäåëÿåòñÿ çíà÷åíèåì òðåòüåãî, òàê íàçûâàåìîãî ìàãíèòíîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà m (îò +L äî L). Äëÿ s- ýëåêòðîíîâ (L = 0) âîçìîæíî òîëüêî îäíî çíà÷åíèå m (m = 0), äëÿ ð-ýëåêòðîíîâ (L = 1) m (–1, 0, +1); ïðè L = 2 (d-ýëåêòðî- íû) m ìîæåò ïðèíèìàòü ïÿòü ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé (–2, –1, 0, +1, +2). Âîîáùå íåêîòîðîìó çíà÷åíèþ L ñîîòâåòñòâóåò (2L + 1) âîç- ìîæíûõ çíà÷åíèé ìàãíèòíîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà, òî åñòü (2L + 1) âîçìîæíûõ ðàñïîëîæåíèé ýëåêòðîííîãî îáëàêà â ïðîñòðàíñòâå: L = 0, m = 0 L = 1, m = –1, 0, +1 L = 2, m = 5, m(–2, –1, 0, +1, +2) Èññëåäîâàíèÿ àòîìíûõ ñïåêòðîâ ïðèâåëè ê âûâîäó, ÷òî ïîìèìî êâàíòîâûõ ÷èñåë n, L, m ýëåêòðîí õàðàêòåðèçóåòñÿ åùå îäíîé êâàíòîâîé âåëè÷èíîé, íå ñâÿçàííîé ñ äâèæåíèåì ýëåêò- ðîíà âîêðóã ÿäðà, à îïðåäåëÿþùåé åãî ñîáñòâåííîå ñîñòîÿíèå. Ýòà âåëè÷èíà ïîëó÷èëà íàçâàíèå ñïèíîâîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà èëè «ñïèíà» (êðó÷åíèå, âðàùåíèå). «Ñïèí» îáîçíà÷àåòñÿ 1 1 S (+ , – ). 2 2 Âñå ÷åòûðå êâàíòîâûõ ÷èñëà — n, L, m, s — îïðåäåëÿþò ñîñòîÿíèå ýëåêòðîíà â àòîìå. Ïðèíöèï Ïàóëè. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ýëåêòðîíà â ìíîãîýëåêòðîííîì àòîìå âàæíîå çíà÷åíèå èìååò ñôîðìóëèðî- âàííîå Â. Ïàóëè ïîëîæåíèå (ïðèíöèï Ïàóëè), ñîãëàñíî êîòîðî- — 22 —
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- …
- следующая ›
- последняя »