Атомная оптическая спектроскопия. Загрубский А.А - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Действительно, наличие термов
T
ns
можно попытаться объяснить,
исходя из того, что щелочные металлы содержат один единственный
электрон на наружной оболочке, тогда как все внутренние оболочки
заняты целиком. Для внешнего электрона получаем, таким образом,
"чисто водородоподобную" ситуацию. Потенциал, в котором существу-
ет внешний электрон, должен быть близок к потенциалу точечного за-
ряда
e/r и тогда весь спектр его состояний должен воспроизводить
спектр (
3.2.8), причем начиная с n = 1, если закон
reU
=
справедлив и
на расстоянии
а
В
= 0,0529 нм от ядра.
Но тут возникают сложности во-первых, с энергией первого из тер-
мов (
3.3.3), которая по непонятным причинам оказывается много мень-
ше, чем 13,6 эВ, а во-вторых, с логикой распределения электронов по
орбиталям. Приведенные соображения никак не могут объяснить уже
отмеченного увеличения интервалов между атомными номерами ще-
лочных элементов при продвижении по ряду
Li
→ Na → K → Rb → Cs → Fr. Отсюда следует хотя бы то, что валент-
ные оболочки этих атомов
различны, на потенциал e/r накладывается
взаимодействие наружного электрона с внутренними оболочками.
Остается предположить, что в знаменателе (
3.1.3) правильнее пи-
сать не (
n + s)
2
, а (n
s
− Δ
s
)
2
, где n
s
– порядковый номер или главное кван-
товое число
внешней орбитали, n
s
> 1. Та же величина, но несколько
иное представление. Поправка
Δ
s
называется квантовым дефектом и
учитывает "степень экранирования" ядра остовными электронами. Сум-
марный
эффективный заряд ионного остова оказывается больше еди-
ницы, что легко объяснимо. Но то же самое можно было бы описать и
явно, введя в числитель множитель (
Z − δ), где δ – поправка экраниро-
вания
:
2
2
2
4
22
4
2
)(
2)(
1
2)(
sss
ns
n
Zme
n
me
sn
Ry
T
δ−
=
Δ−
=
+
=
==
, (3.3.4)
Величины Δ
s
и δ могут оказаться непостоянными, зависящими от n
s
.
Для основного состояния атома их можно определить, исходя из дан-
ных по потенциалам ионизации, см. таблицу 3.3.1.
Иными словами, мы перешли к предположению о том, что все элек-
троны атома последовательно заполняют дискретные оболочки с воз-
растающими
n. Их энергии связи оказываются, правда, несколько
большими, чем следует из (
3.2.8), что может быть чисто формально
описано либо неполным экранированием ядра остовными электронами,
31

Страницы