Дополнительные главы атомных спектров. Волошина Т.В - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

13
Энергия атома в целом, равная сумме энергий отдельных электронов,
определяется заданием квантовых чисел n
i
, l
i
всех электронов (i = l, 2, 3,..., N,
где N — число электронов в атоме). Совокупность квантовых чисел n
1
l
1
, n
2
l
2
, ...,
n
N
l
N
определяет электронную конфигурацию атома. Электронная
конфигурация охватывает в общем случае несколько состояний атома,
отличающихся взаимной ориентацией орбитальных и спиновых моментов
электронов. В центральном поле энергия электронов не зависит от ориентации
их моментов. Поэтому в приближении центрального поля все состояния
конфигурации имеют одинаковую энергию , т . е . являются вырожденными.
В реальном атоме благодаря нецентральным силам электростатического
взаимодействия электронов, а также магнитному взаимодействию энергия этих
состояний оказывается различной. Вследствие этого каждой конфигурации, как
правило, принадлежит целый набор энергетических уровней.
С точки зрения наглядной векторной модели атома взаимодействие
электронов вызывает прецессию векторов их моментов количества движения
вокруг векторов некоторых суммарных моментов. Величины суммарных
моментов, характеризующие определенную взаимную ориентацию моментов
электронов, а следовательно, и энергию их взаимодействия, служат для
классификации состояния атома в целом. Различные схемы сложения моментов
электронов в те или иные суммарные моменты соответствуют, как принято
говорить, разным типам связи электронов в атоме.
Для большинства элементов основную роль играет электростатическое
взаимодействие , которое обусловливает так называемый нормальный тип
связи
1
. При нормальном типе связи векторы орбитальных моментов электронов
и векторы их спиновых моментов по отдельности складываются в суммарные
векторы L и S:
L = l
1
+ l
2
+ … + l
N
, (25)
S= s
1
+ s
2
+ … + s
N
. (26)
Термы нормальной связи характеризуются квантовыми числами L и S,
которые определяют длины векторов |L| и |S| по соотношениям , аналогичным
(2) и (5).
Взаимодействие магнитных моментов электронов , которое в случае
нормальной связи является слабым, приводит к прецессии векторов L и S
вокруг вектора J полного момента количества движения атома:
J = L + S. (27)
В результате терм с данными L и S расщепляется на ряд мультиплетных
уровней с различными значениями квантового числа
J = L + S, L + S - 1, … , |L - S|. (28)
1
Его также называют типом связи L — S, или связью Рэссела — Саундерса.

Страницы