- •1. Сериальные закономерности атомных спектров.
- •19. Влияние межмолекулярных взаимодействий на спектр молекулы.
- •2. Тонкое расщепление атомных спектров. Спин-орбитальное взаимодействие.
- •17. Классификация электронных переходов в молекулах, соотношения между интенсивностями спектральных линий различных типов переходов.
- •3. Систематика спектров многоэлектронных атомов.
- •10. Колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул.
- •5. Особенности спектральных термов в приближении “j-j” связи.
- •6. Общая характеристика спектров молекул.
- •7. Вращательные спектры двухатомных молекул в приближении жёсткого ротатора.
- •11. Колебательно-вращательные спектры многоатомных молекул.
- •12. Связь между характером колебаний и интенсивностью колебательных полос поглощения.
- •13. Классификация нормальных колебаний по форме и симметрии молекул.
- •16. Вероятность электронно-колебательных переходов.
- •8. Вращательные спектры многоатомных молекул.
- •18. Методы описания межмолекулярных взаимодействий.
- •20. Изменения спектров поглощения и люминесценции растворов по сравнению со спектрами газов. Принцип Франка-Кондона для межмолекулярных взаимодействий.
- •4. Особенности спектральных термов в приближении “l-s” связи.
- •9. Колебательные спектры двухатомных молекул
- •14. Спектры комбинационного рассеяния молекул
- •15. Электронные состояния двухатомных молекул.
3. Систематика спектров многоэлектронных атомов.
Для атомов, содержащих больше одного электрона, уравнение Шредингера не может быть решено точно, поэтому систематика спектров многоэлектронного атома основывается на приближенных методах.
Для описания состояния электронов в атоме исходят из предположения, что электрон движется в некотором эффективном центрально-симметричном поле, создаваемом ядром и всеми остальными электронами. Это приближение называется приближением самосогласованного поля.
Обычно рассматривают движение частиц в центрально-симметричном поле как основное, затем учет нецентральной части электростатического взаимодействия и спин-орбитального взаимодействия рассматриваются как поправки в рамках теории возмущений.
Каждое стационарное состояние частицы в центрально-симметричном поле характеризует волновая функция, которая характеризуется четностью l.
Если частицы не взаимодействуют друг с другом, то волновая функция системы является произведением волновых функций этих частиц.
k – число частиц в системе.
Поэтому четность волновой функции системы будет определяться произведением:
Следовательно, состояние системы четно, если алгебраическая сумма значений орбитальных квантовых чисел принимает четное значение, и волновая функция нечетная (следовательно, состояние нечетное), если эта сумма нечетная.
Существуют правила отбора, запрещающие дипольные переходы между состояниями с одинаковой четностью. – частный случай.
Если l задано, то состояние частицы в порядке возрастания энергии принято нумеровать главным квантовым числом …
Последовательность возрастания энергии у многоэлектронных атомов иная, чем у атома водорода. У сложных атомов, как правило, энергия тем больше, чем больше сумма .
, если .
О распределении электронов в атоме по состояниям с различными l и n говорят, как об электронной оболочке.
Если в атоме имеется несколько электронов с одинаковым значением n и l, то обозначение .
Полная характеристика состояния электрона в многоэлектронном атоме определяется заданием четырех квантовых чисел n, l, .
При заданном l: , всего значение; .
Поэтому состоянию с заданными значениями n, l соответствует состояние.
Состояния с одинаковыми n и l называют эквивалентными.
По принципу Паули в каждом состоянии не может находиться больше одного электрона, а следовательно атомы с одинаковыми значениями n и l могут иметь только электронов. Эта совокупность называется электронной оболочкой. . Другой способ:
------------------------------------------------------------
10. Колебательно-вращательные спектры двухатомных молекул.
Каждое колебательное состояние изолированной молекулы характеризуется целой системой вращательных подуровней. В общем случае положение энергетических уровней двухатомных молекулы, содержащее одновременно колебательные и вращательные движение, определяется выражением:
В результате переходов между системой вращательных подуровней двух соответствующих колебательных состояний, образуется колебательно-вращательный спектр.