15.4. Висновки

1. Характеристичні спектри рентгенівських променів називаються характеристичними, бо однозначно характеризують атом. Їх особливості підтвердили: 1) - уявлення про подібний характер будови глибоких електронних оболонок атомів і 2) справедливість моделі пояснення періодичної системи елементів.

2. Оскільки характеристичні спектри рентгенівських променів виникають при електронних переходах між периферичними оболонками й вакансією на оболонці більш глибокого шару, то вони подібні до спектрів квазіодноелектронних атомів з екранованим ядром. Вони досить добре описуються законом Мозелі , де а - фактор екранування атомного ядра, і збігається з видозміненою узагальненою формулою Бальмера .

3. Мультиплетність рентгенівських термів і характеристичних спектрів обумовлюється спін-орбітальною й обмінною взаємодіями.

4. Спектри поглинання рентгенівських променів смугасті. У межах смуги коефіцієнт поглинання пропорційний кубу довжини хвилі.

5. Краї смуг поглинання мають тонку структуру, яка визначається мультиплетністю рентгенівських термів, що виникає внаслідок спін-орбітальної і обмінної взаємодій.

6. Протяжна тонка структура країв смуг поглинання, яка спостерігається в рентгенівських спектрах поглинання речовини в конденсованій фазі, визначається енергетичним розподілом вільних електронних станів в конденсованому стані речовини.

7. Енергія квантів, що поглинається може викликати: зовнішній фотоефект, рентгенівську флуоресценцію та оже-електронну емісію.

8. Характеристичні рентгенівські спектри, спектри поглинання, фотоефект і Оже-ефект використовуються на практиці для аналізу атомного складу речовини (ЕСХА – спектроскопія для хімічного аналізу, СПРП - спектроскопія поглинання рентгенівських променів, РФЕС –рентгенівська фотоелектронна спектроскопія, ОЕС – оже-електронна спектроскопія, тощо).

Глава 16. Магнітні властивості атомів

16.1. Орбітальний та спіновий магнетизм. Магнетон Бора

Раніше (4.21*) і (8.40) вже було отримано для електрона, у якого , співвідношення при

. (16.1)

Тут - момент кількості руху, а - магнітний момент, що дорівнюють:

, (16.2)

де - гіромагнітний фактор. Знак мінус у (16.1) означає, що для від’ємно зарядженого електрона вектори магнітного і механічного моментів антипаралельні. Такі самі вирази для електрона були отримані у квантовій механіці, де

(16.3)

Тут - магнетон Бора. У цій главі всі співвідношення записані в системі одиниць СГС у її гауссівській формі. Зовнішнє магнітне поле в системі одиниць СГС позначається вектором й рівне , бо - діелектрична і - магнітна проникність вакууму рівні одиниці .

Магнітний момент обчислюється за формулою

, (16.4)

де - площа, котру обтікає струм Струм у квантовій механіці визначається хвильовою функцією за формулою (7.32)

. (16.5)

Оператор в сферичних координатах залежить від

(16.6)

Рис.16.1.Визначення магнітного моменту

і - дійсні функції, тоді , а

(16.7)

За формулою (16.4) магнітний момент дорівнює , де - площа, через яку протікає струм у меридіональній площині (рис.16.1), - площа, яку обтікає струм

, (16.8)

де - об’єм трубки зі струмом. З умови нормування:

(16.9)

Тоді

. (16.10)

________________________________________________________________

У попередніх главах було показано, що без урахування релятивістських поправок взаємний зв'язок між магнітним і власним кутовим моментами мікрочастинок описується за допомогою гіромагнітних факторів - відношень магнітного моменту частинки до її механічного моменту. Атомні гіромагнітні фактори або g-фактори називаються множниками Ланде. Вони характеризують розщеплення енергетичних рівнів атома в магнітному полі в одиницях тому називаються ще й факторами спектроскопічного розщеплення. Розрізняють три фактори Ланде для електронів: для орбітального (кутового) моменту, для спіна й для повного (сумарного) моменту кількості руху електрона у атомі. Для орбітального моменту , для спінового - . Множник Ланде для сумарного моменту електрона треба знаходити за формулою, що буде доведена нижче.