Подуровень, характеризующийся значением

l=0 называется s- подуровнем,

l=1 называется p-подуровнем,

l=2 называется d-подуровнем,

l=3 называется f-подуровнем.

В) ml – магнитное квантовое число, определяет ориентацию орбиталей в пространстве и принимает значения ml = -l…0…+1.

Г) ms – спиновое квантовое число, определяет направление вращения электрона вокруг своей оси и принимает только два значения +1/2 или-1/2.

7. Спин S – собственный момент импульса движения электрона. Это – внутреннее свойство электрона, которое не связано с движением в пространстве. Спин всех электронов равен 1/2.

8. Согласно принципу Паули: в атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором всех четырёх квантовых чисел.

74) При́нцип Па́ули (принцип запрета) — один из фундаментальных принципов квантовой механики, согласно которому два и более тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии.

Принцип был сформулирован для электронов Вольфгангом Паули в 1925 г. в процессе работы над квантомеханической интерпретацией аномального эффекта Зеемана и в дальнейшем распространён на все частицы с полуцелым спином. Принцип Паули можно сформулировать следующим образом: в пределах одной квантовой системы в данном квантовом состоянии может находиться только одна частица, состояние другой должно отличаться хотя бы одним квантовым числом. (Принцип Паули помогает объяснить разнообразные физические явления. Следствием принципа является наличие электронных оболочек в структуре атома, из чего, в свою очередь, следует разнообразие химических элементов и их соединений. Количество электронов в отдельном атоме равно количеству протонов. Так как электроны являются фермионами, принцип Паули запрещает им принимать одинаковые квантовые состояния. В итоге, все электроны не могут быть в одном квантовом состоянии с наименьшей энергией (для невозбуждённого атома), а заполняют последовательно квантовые состояния с наименьшей суммарной энергией (при этом не стоит забывать, что электроны неразличимы, и нельзя сказать, в каком именно квантовом состоянии находится данный электрон). Примером может служить невозбуждённый атом лития (Li), у которого два электрона находятся на 1S орбитали (самой низкой по энергии), при этом у них отличаются собственные моменты импульса и третий электрон не может занимать 1S орбиталь, так как будет нарушен запрет Паули. Поэтому, третий электрон занимает 2S орбиталь (следующая, низшая по энергии, орбиталь после 1S).)

распределение электронов в атоме по энергетическим состояниям должно удовлетворять принципу минимума потенциальной энергии: с возрастанием числа электронов каждый следующий электрон должен занять возможные энергетические состояния с наименьшей энергией;

Распределение электронов в атоме по энергетическим состояниям происходит с соблюдением основного принципа устойчивости систем т. е. минимума свободной энергии из которого следует, что если в атоме есть 1 электрон, то он безусловно займет первый энергетический уровень. Этот основной принцип реализуется в квантовой механике в виде следующих правил: 1) Принцип Паули – в атоме не может быть двух электронов, характеризующихся одинаковым набором четырех квантовых чисел.С ростом энергетического уровня увеличивается расстояние электрона от ядра атома в группе, т. е. в верхнем ряду периодической системы находятся атомы, у которых электрическое строение внешнего энергетического уровня одинаково с возрастанием заряда ядра в периоде увеличивается число электронов во внешнем уровне. 2) Правило Хунда: Если имеется в атоме несколько электронов, находящихся на одном энергетическом подуровне, то состоянию с меньшей энергией соответствует использованию большего числа орбиталей. ( Устойчивому состоянию атома соответствует такое распределение электронов в пределах энергетического подуровня, при котором абсолютное значение суммарного спина атома максимально).

3) Правило Клечковского:

1. При увеличении заряда ядра атома последовательное заполнение орбиталей происходит от орбитали с меньшим значением суммы главного квантового числа и орбитального квантового числа (n+l) к орбиталям с большим значением суммы.

Тормозное излучение — электромагнитное излучение, испускаемое заряженной частицей при её рассеянии (торможении) в электрическом поле. Иногда в понятие «тормозное излучение» включают также излучение релятивистских заряженных частиц, движущихся в макроскопических магнитных полях (в ускорителях, в космическом пространстве), и называют его магнитотормозным; однако более употребительным в этом случае является термин «синхротронное излучение».Согласно классической электродинамике, которая достаточно хорошо описывает основные закономерности тормозного излучения, его интенсивность пропорциональна квадрату ускорения заряженной частицы. Так как ускорение обратно пропорционально массе m частицы, то в одном и том же поле тормозное излучение легчайшей заряженной частицы - электрона будет, например, в миллионы раз мощнее излучения протона. Поэтому чаще всего наблюдается и практически используется тормозное излучение, возникающее при рассеянии электронов на электростатическом поле атомных ядер и электронов; такова, в частности, природа рентгеновских лучей в рентгеновских трубках и гамма - излучения, испускаемого быстрыми электронами при прохождении через вещество.Причиной значительного тормозного излучения может быть тепловое движение в горячей разреженной плазме. Элементарные акты тормозного излучения, называются в этом случае тепловым, обусловлены столкновениями заряженных частиц, из которых состоит плазма. Космическое рентгеновское излучение, наблюдение которого стало возможным с появлением искусственных спутников Земли, частично является, по-видимому, тепловым тормозным излучением. Тормозное рентгеновское и гамма-излучение широко применяются в технике, медицине, в исследованиях по биологии, химии и физике.

Характеристическое рентгеновское излучение – линейчатых составляющая спектра рентгеновского излучения, характерная для каждого химического элемента, основа для рентгенофлуоресцентного анализа.

Характеристическое рентгеновское излучение возникает при выбивании электрона из внутренней электронной оболочки атома. На следующем этапе один из электронов внешних оболочек переходит на внутреннюю с излучением кванта света. Частота этого кванта лежит в рентгеновском диапазоне электромагнитного спектра.

Слово характеристическое в названии объясняется тем, что для каждого химического элемента присущи свои частоты излучения. Эти частоты не зависят или очень слабо зависят от того, в состав которой химического соединения входит элемент, и, таким образом, могут служить основой для идентификации химических элементов, определение химического состава сплавов, минералов, пород и т.п.

Характеристическое излучение имеет пороговый характер и появляется на фоне сплошного спектра, обусловленного тормозным излучением. Для появления характеристического излучения электрон, налетает на анод в рентгеновской трубке, должен иметь энергию, высшую от некоторого порогового значения, зависящего от материала анода. Физически это обусловлено тем, что энергия электрона должна быть достаточной для выбивания электрона из внутренней оболочки.

Спектр излучения разбивается на серии. Наиболее коротковолновая из этих серий обозначается буквой K, а отдельные линии в этой серии греческими буквами. Так, К-серия состоит из трех линий K ?, K ?, K ?. Следующие серии обозначаются буквами L, M и N. Для легких химических элементов существует только K-серия, остальные серии появляются в более тяжелых элементов, что объясняется существованием большего числа внутренних электронных оболочек. K-серия обусловлена переходами на оболочки, ближайшие к ядру атома. Отдельные линии в K-серии обусловлены переходами из разных внешних электронных оболочек.

Частоты серий характеристического рентгеновского излучения различных химических элементов заключаются на эмпирически определенную кривую, которая носит название закона Мозли.

76) Ядро атома состоит из элементарных частиц- протонов и нейтронов.(установлено Дж. Гедвиком в1932 г.) Общее название составных частей ядра – нуклоны.Протоны имеют положительный заряд, равный по абсолютному значению заряду электрона. Нейтроны – электрически нейтральны. Число протонов в ядре равна атомному номеру Z, т.е. порядковому номеру элемента в таблице Менделеева. Сумма чисел протонов и числа нейтронов в ядре называется массовым числом ядра и обозначается А: A = Z + N.

Ядра с числом протонов, но c различным числом нейтронов называют изотопами одного и того же элемента.

Между частицами в ядре действуют малые гравитационные силы притяжения, электростатические силы отталкивания между протонами, и огромные силы – ядерные силы притяжения, имеющие малый радиус действия (порядка 10^-14 – 10^-15 м). Благодаря действию ядерных сил возможны устойчивые состояния ядра.

Масса ядра Мя всегда меньше суммы масс нуклонов(протонов и нейтронов), т.е М_я < Zm_p +Nm_n, Где mp и mn - массы протона и нейтрона. соответственно.

Изото́пы— разновидности атомов (и ядер) одного химического элемента с разным количеством нейтронов в ядре. Название связано с тем, что изотопы находятся в одном и том же месте (в одной клетке) таблицы Менделеева. Химические свойства атома зависят практически только от строения электронной оболочки, которая, в свою очередь, определяется в основном зарядом ядра Z (то есть количеством протонов в нём) и почти не зависит от его массового числа A (то есть суммарного числа протонов Z и нейтронов N). Все изотопы одного элемента имеют одинаковый заряд ядра, отличаясь лишь числом нейтронов. Обычно изотоп обозначается символом химического элемента, к которому он относится, с добавлением верхнего левого индекса, означающего массовое число (например, ¹²C, ²²²Rn). Можно также написать название элемента с добавлением через дефис массового числа (например, углерод-12, радон-222). Некоторые изотопы имеют традиционные собственные названия (например, дейтерий, актинон).

Пример изотопов: ¹⁶₈O, ¹⁷