Физика. Часть 4. Атомная физика. Терлецкий И.А - 35 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

35
2,…, n -1, где n главное квантовое число. При этом оказывается, что вектор
момента импульса
L
r
имеет лишь такие ориентации в пространстве, при
которых его проекция на физически выделенное направление z ( например,
направление внешнего магнитного поля) принимает значения, кратные
h
:
hmL
z
=
, (1.60)
где m - магнитное квантовое число, которое может принимать значения
m = - l, -l+1,…0,…l-1,…l. Всего 2l+1 значений; здесь l – орбитальное квантовое
число.
Рис.1.11. Возможные
ориентации орбитального
момента импульса
На рисунке 1.11 приведены возможные
ориентации орбитального момента импульса
L
r
относительно физически выделенного направления
z ( например,
поля) для электрона в состоянии l = 2.
Таким образом, величина момента импульса
электрона в атоме и его проекция на произвольное
направление z квантуются, т.е. могут принимать
значения, кратные
h
. Для описания свойств атома
водорода Бор постулировал квантование момента
импульса электрона, движущегося по орбите
вокруг ядра. В квантовой механике это свойство
является следствием уравнения Шредингера (1.57).
Таблица 1. Обозначения состояний атома
n
l
Обозна-
чение
m
Уровень
энергии
E
n
1
0 1s 0 E
1
2
0
1
2s
2p
0
-1, 0, +1
E
2
3
0
1
2
3s
3p
3d
0
-1, 0, +1
-2, -1, 0,
+1, +2
E
3
4
0
1
2
3
4s
4p
4d
4f
0
-1, 0, +1
-2, -1, 0,
+1, +2
-3, -2, -1,
0, +1, +2,
+3
E
4
z
L
z
0
h
2
h
h
−
h
2
−
2,…, n -1, где n главное
                     r квантовое число. При этом оказывается, что вектор
момента импульса L имеет лишь такие ориентации в пространстве, при
которых его проекция на физически выделенное направление z ( например,
направление внешнего магнитного поля) принимает значения, кратные h :
                                       L z = mh ,                        (1.60)
где m - магнитное квантовое число, которое может принимать значения
m = - l, -l+1,…0,…l-1,…l. Всего 2l+1 значений; здесь l – орбитальное квантовое
число.
        Lz z                    На рисунке 1.11        приведены возможные   r
                           ориентации орбитального момента импульса L
        2h                 относительно физически выделенного направления
         h                 z ( например, направление внешнего магнитного
                           поля) для электрона в состоянии l = 2.
         0
                                Таким образом, величина момента импульса
       −h                  электрона в атоме и его проекция на произвольное
      − 2h                 направление z квантуются, т.е. могут принимать
                           значения, кратные h . Для описания свойств атома
                           водорода Бор постулировал квантование момента
   Рис.1.11. Возможные     импульса электрона, движущегося         по орбите
 ориентации орбитального вокруг ядра. В квантовой механике это свойство
     момента импульса
                           является следствием уравнения Шредингера (1.57).

                     Таблица 1. Обозначения состояний атома
                                                                  Уровень
                 n            l      Обозна-            m         энергии
                                      чение                          En
                 1            0         1s              0            E1
                              0         2s              0
                 2                                                  E2
                              1         2p           -1, 0, +1
                              0         3s               0
                 3            1         3p           -1, 0, +1      E3
                              2         3d          -2, -1, 0,
                                                      +1, +2
                              0         4s               0
                              1         4p           -1, 0, +1
                 4            2         4d          -2, -1, 0,      E4
                                                      +1, +2
                              3         4f          -3, -2, -1,
                                                    0, +1, +2,
                                                        +3

                                       35

Страницы