ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
143
ó÷åòîì ïðàâèëà Ëåíöà ýòî òàê íàçûâàåìûé äèàìàãíèòíûé ýôôåêò. Íà-
ìàãíè÷èâàíèå ïðîèñõîäèò ïðîòèâ íàïðàâëåíèÿ âíåøíåãî ïîëÿ, Ïîýòîìó
äèàìàãíèòíûé ýôôåêò îñëàáëÿåò âíåøíåå ïîëå. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî äèà-
ìàãíèòíûé ýôôåêò ïðèñóù âñåì âåùåñòâàì, ïîìåùåííûì âî âíåøíåå ìàã-
íèòíîå ïîëå, íî â ïàðàìàãíåòèêàõ ïàðàìàãíèòíûé ýôôåêò îêàçûâàåòñÿ
ïðåîáëàäàþùèì. Òî æå ÿâëåíèå ìû íàáëþäàåì è â ôåððîìàãíåòèêàõ, íî
ïðèðîäà ôåððîìàãíåòèçìà ïðèíöèïèàëüíî îòëè÷íà îò ïðèðîäû äèàìàãíå-
òèçìà è ïàðàìàãíåòèçìà, îáóñëîâëåííûõ îðáèòàëüíûì äâèæåíèåì ýëåêò-
ðîíîâ â àòîìàõ.
47. Êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêîå ðàññìîòðåíèå çàïîëíåíèÿ
òàáëèöû õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ Ä.È. Ìåíäåëååâà
Ðàñïîëîæåíèå õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â òàáëèöå Ä.È. Ìåíäåëååâà
íàøëî ñâîå òåîðåòè÷åñêîå îáúÿñíåíèå â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ââåäÿ âûøå
êâàíòîâûå ÷èñëà, îïðåäåëÿþùèå ñîñòîÿíèå ýëåêòðîíà â àòîìíîé îáîëî÷-
êå, ìû óñòàíîâèëè, ÷òî ýíåðãåòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå îïðåäåëÿåòñÿ ãëàâíûì
êâàíòîâûì ÷èñëîì n, êîòîðîå ìîæåò ïðèíèìàòü ïîëîæèòåëüíûå çíà÷åíèÿ
öåëûõ ÷èñåë: 1, 2 Îðáèòàëüíîå êâàíòîâîå ÷èñëî l , îïðåäåëÿþùåå
ðàçìåð è ôîðìó ýëåêòðîííîãî îáëàêà âåðîÿòíîñòè, ìîæåò ïðèíèìàòü çíà-
÷åíèÿ îò íóëÿ äî (n-1). Äàëåå, îò ìàãíèòíîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà m çàâè-
ñèò ïðîåêöèÿ ìàãíèòíîãî ìîìåíòà ýëåêòðîíà íà âûäåëåííîå íàïðàâëåíèå,
îíî ïðèíèìàåò çíà÷åíèÿ îò l äî +l. Ïðè äàííîì n, áëàãîäàðÿ âîçìîæíûì
çíà÷åíèÿì êâàíòîâûõ ÷èñåë l è m, ñîñòîÿíèå ýëåêòðîíà â àòîìå îêàçû-
âàåòñÿ âûðîæäåííûì
2
n
ðàç. Åñëè ó÷åñòü åùå è ñïèíîâîå êâàíòîâîå ÷èñ-
ëî s, òî ñòåïåíü âûðîæäåíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ â äâà ðàçà: N=2
2
n
. Èìåííî
ýòî ÷èñëî îïðåäåëÿåò ìàêñèìàëüíîå ÷èñëî ýëåêòðîíîâ ñ äàííûì ãëàâíûì
êâàíòîâûì ÷èñëîì. Âñå ýòè ýëåêòðîíû çàïîëíÿþò îäíó è òó æå îáîëî÷êó,
êîòîðîé ñîîòâåòñòâóåò ãëàâíîå êâàíòîâîå ÷èñëî n. Äàëåå ìû âîñïîëüçó-
åìñÿ ñïåêòðîñêîïè÷åñêîé ñèìâîëèêîé: îáîëî÷êà ñ n=1 íàçûâàåòñÿ Ê -
îáîëî÷êà, åñëè n=2, òî îáîëî÷êà íàçûâàåòñÿ L îáîëî÷êîé è ò.ä.  êàæ-
äîé îáîëî÷êå ýëåêòðîíû çàïîëíÿþò îïðåäåëåííûå ñëîè, äëÿ ýòèõ ýëåêòðî-
íîâ îáùèì ÿâëÿåòñÿ çíà÷åíèå îðáèòàëüíîãî êâàíòîâîî ÷èñëà. Ñëîé, îïðå-
äåëÿåìûé çíà÷åíèåì l=0, ñîäåðæèò ýëåêòðîíû â s ñîñòîÿíèè, åñëè l =1,
òî ñîñòîÿíèå ýëåêòðîíîâ îïðåäåëÿåòñÿ êàê ð ñîñòîÿíèå, äàëåå d ñî-
ó÷åòîì ïðàâèëà Ëåíöà ýòî òàê íàçûâàåìûé äèàìàãíèòíûé ýôôåêò. Íà-
ìàãíè÷èâàíèå ïðîèñõîäèò ïðîòèâ íàïðàâëåíèÿ âíåøíåãî ïîëÿ, Ïîýòîìó
äèàìàãíèòíûé ýôôåêò îñëàáëÿåò âíåøíåå ïîëå. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî äèà-
ìàãíèòíûé ýôôåêò ïðèñóù âñåì âåùåñòâàì, ïîìåùåííûì âî âíåøíåå ìàã-
íèòíîå ïîëå, íî â ïàðàìàãíåòèêàõ ïàðàìàãíèòíûé ýôôåêò îêàçûâàåòñÿ
ïðåîáëàäàþùèì. Òî æå ÿâëåíèå ìû íàáëþäàåì è â ôåððîìàãíåòèêàõ, íî
ïðèðîäà ôåððîìàãíåòèçìà ïðèíöèïèàëüíî îòëè÷íà îò ïðèðîäû äèàìàãíå-
òèçìà è ïàðàìàãíåòèçìà, îáóñëîâëåííûõ îðáèòàëüíûì äâèæåíèåì ýëåêò-
ðîíîâ â àòîìàõ.
47. Êâàíòîâî-ìåõàíè÷åñêîå ðàññìîòðåíèå çàïîëíåíèÿ
òàáëèöû õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ Ä.È. Ìåíäåëååâà
Ðàñïîëîæåíèå õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â òàáëèöå Ä.È. Ìåíäåëååâà
íàøëî ñâîå òåîðåòè÷åñêîå îáúÿñíåíèå â êâàíòîâîé ìåõàíèêå. Ââåäÿ âûøå
êâàíòîâûå ÷èñëà, îïðåäåëÿþùèå ñîñòîÿíèå ýëåêòðîíà â àòîìíîé îáîëî÷-
êå, ìû óñòàíîâèëè, ÷òî ýíåðãåòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå îïðåäåëÿåòñÿ ãëàâíûì
êâàíòîâûì ÷èñëîì n, êîòîðîå ìîæåò ïðèíèìàòü ïîëîæèòåëüíûå çíà÷åíèÿ
öåëûõ ÷èñåë: 1, 2 Îðáèòàëüíîå êâàíòîâîå ÷èñëî l , îïðåäåëÿþùåå
ðàçìåð è ôîðìó ýëåêòðîííîãî îáëàêà âåðîÿòíîñòè, ìîæåò ïðèíèìàòü çíà-
÷åíèÿ îò íóëÿ äî (n-1). Äàëåå, îò ìàãíèòíîãî êâàíòîâîãî ÷èñëà m çàâè-
ñèò ïðîåêöèÿ ìàãíèòíîãî ìîìåíòà ýëåêòðîíà íà âûäåëåííîå íàïðàâëåíèå,
îíî ïðèíèìàåò çíà÷åíèÿ îò l äî +l. Ïðè äàííîì n, áëàãîäàðÿ âîçìîæíûì
çíà÷åíèÿì êâàíòîâûõ ÷èñåë l è m, ñîñòîÿíèå ýëåêòðîíà â àòîìå îêàçû-
âàåòñÿ âûðîæäåííûì n 2 ðàç. Åñëè ó÷åñòü åùå è ñïèíîâîå êâàíòîâîå ÷èñ-
ëî s, òî ñòåïåíü âûðîæäåíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ â äâà ðàçà: N=2 n 2 . Èìåííî
ýòî ÷èñëî îïðåäåëÿåò ìàêñèìàëüíîå ÷èñëî ýëåêòðîíîâ ñ äàííûì ãëàâíûì
êâàíòîâûì ÷èñëîì. Âñå ýòè ýëåêòðîíû çàïîëíÿþò îäíó è òó æå îáîëî÷êó,
êîòîðîé ñîîòâåòñòâóåò ãëàâíîå êâàíòîâîå ÷èñëî n. Äàëåå ìû âîñïîëüçó-
åìñÿ ñïåêòðîñêîïè÷åñêîé ñèìâîëèêîé: îáîëî÷êà ñ n=1 íàçûâàåòñÿ Ê -
îáîëî÷êà, åñëè n=2, òî îáîëî÷êà íàçûâàåòñÿ L îáîëî÷êîé è ò.ä.  êàæ-
äîé îáîëî÷êå ýëåêòðîíû çàïîëíÿþò îïðåäåëåííûå ñëîè, äëÿ ýòèõ ýëåêòðî-
íîâ îáùèì ÿâëÿåòñÿ çíà÷åíèå îðáèòàëüíîãî êâàíòîâîî ÷èñëà. Ñëîé, îïðå-
äåëÿåìûé çíà÷åíèåì l=0, ñîäåðæèò ýëåêòðîíû â s ñîñòîÿíèè, åñëè l =1,
òî ñîñòîÿíèå ýëåêòðîíîâ îïðåäåëÿåòñÿ êàê ð ñîñòîÿíèå, äàëåå d ñî-
143
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- …
- следующая ›
- последняя »
