Состояния и уровни многоэлектронных атомов.

Орбитали и термы. Векторная модель.

Содержание

(01)     Орбитали.

(02)     Электронные орбитали атомов и молекул (АО и МО).

(03)     Квантовые числа (n, l, m).Потенциальная энергия в атоме.

(04)     Межэлектронное отталкивание. Заряд экранирования.

(05)     Константа экранирования. Функции Слэтера-Ценера.

(06)     Одноэлектронное приближение. Одноэлектронный гамильтониан. Орбитали атома.

(07)     Угловые и радиальные сомножители.

(08)     Орбитальные уровни En,l.

(09)     Модель экранирования (по Ферми). Правило Клечковского.

(10)     Спин, спиновые состояния. Спин-орбитали.

(11)     Принцип Паули.

(12)     Электронные конфигурации атомов.

(13)     Четыре правила заполнения.

(14)     Орбитальная энергия оболочки.

(15)     Спин-орбитальные комбинации, микро­состояния электронной оболочки.

(16)     Суммирование моментов. Слабая связь.

(17)     Квантовые числа (ML, MS) ® (L, S).

(18)     Таблицы микросостояний.

(19)     Коллективные уровни оболочки.

(20)     Орбитали, конфигурации, термы.

(21)     Классификация атомных термов. Схема Рассел-Саундерса (L-S -термы).

(22)     Иерархия термов. Правила Хунда (1-е и 2-е).

(23)     Спин-орбитальная связь. Внутреннее квантовое число J.

(24)     Правило Хунда (3-е). Термы нормальные и обращённые.

(25)     Относительная шкала атомных термов.

(26)     Электронные переходы. Символы переходов.

(27)     Электрические дипольные переходы и правила отбора.

(28)     Атомные уровни в магнитном поле, квантовое число J. Эффект Зеемана.

(01). Орбитали.

1.         Пространственная волновая функция (функция состояния) любой системы, состоящей из одной частицы, называется орбиталью (Ч. Киттель). У «ящика» это орбиталь поступательная (трансляционная), у ротатора - вращательная (ротационная), у осциллятора - колебательная (вибрационная), у электронного движения – электронная. Орбитали разных стационарных движений и введённых для них модельных систем удобно помечать индексами, указывающих на природу движения t, r, V.

(02). Электронные орбитали атомов и молекул (АО и МО).

2.         Электронные орбитали атомов называют атомными (АО), молекул – молекулярными орбиталями (МО). АО одноэлектронного атома (атома H и водородоподобных ионов) являются строгими решениями уравнения Шрёдингера. Выражения для АО многоэлектронного атома уже приближённые. Для МО точные выражения можно получить только для молекулярного иона водорода H2+. У всех прочих молекул МО являются приближёнными функциями.

(03). Квантовые числа (n, l, m). Потенциальная энергия электронов в атоме (в СГС).

3.         АО многоэлектронного атома это пространственные волновые функции, построенные для одного («пробного») электрона. Потенциальная кулоновская энергия, учитывает прежде всего его притяжение к ядру U(ri)= -Ze2/ri, и также корректируется с учётом отталкивания от всех прочих электронов оболочки. ............