3. Нормальный и аномальный эффект Зеемана. Эффект Пашена-Бака.

Эффекты Зеемана – расщепление энергетического уровня атомов и молекул под действием внешнего магнитного поля. Как следствие, в спектрах линии тоже расщепляются.

Общая формула эффекта зеемана: E_з=-|N|*|B|cos(a) – хурма в модуле с векторами. N – магнитный момент атома, B – вектор индукции внешнего магнитного поля.

Ещё важная формула: , где v – энергия между уровнями, Bz – внешнее магнитное поле, Вe – магнетон Бора (9,24 *10^(-24), h – постоянная Планка, с – скорость света

Нормальный эффект Зеемана: для атомов в синглетном состоянии. Это если отсутствует спин-орбитальное взаимодействие и каждое состояние характеризуется одним термом в отсутствие внешнего магнитного поля. Расщепление линии идёт на три.

Аномальный: для атомов в несинглетном основном состоянии. Спиновый угловой момент не равен нулю, и возможно спин-орбитальное взаимодействие. Расщепление идёт больше, чем на три линии. Его формула: (вместо l может быть S)

Отличие между эффектами в том, что у них разный g-фактор.

g-фактор – это безразмерная величина, которая была введена чтобы привести в соответствие то значение спинового магнитного момента, которое наблюдается на практике, и то, которое было рассчитано с помощью законов классической электродинамики. Для нормального эффекта равно 2,0023, для аномального считается по формуле:

где все эти буквы – квантовые числа, берутся из терма.

В принципе всё.

Эффект Пашена — Бака состоит в том, что в сильных магнитных полях аномальное зеемановское расщепление переходит в нормальное.

4. Приближение Борна-Оппенгеймера. Электронное строение молекул в простом методе молкао. Диаграммы орбитальных энергий и термы состояний двухатомных молекул

Всё это связано с электронным строение молекул. В молекуле много электронов, и необходимо учитывать межэлектронное отталкивание, взаимодействие ядер между собой, ядер и электронов и пр. чушь.

Приближение Борна-Оппенгеймера. Суть такова: ядра намного тяжелее чем электроны => движутся с меньшими скоростями => можно рассматривать движение электронов при покоящихся ядрах и движение ядер в поле, создаваемом быстродвижущимися электронами.

Дальше идёт хренова туча формул.

Но вообще суть такова. Вычисление энергии реальной молекулы сложно, поэтому прибегают к приближению Борна-Оппенгеймера в котором энергию ядра принимают постоянной, а остальное изменяется. потом кучка формул которое это показывает в итоге получается ядерное уравнение Шрёдингера.

Затем описывается что молекулярные орбитали принимают как ЛКАО (линейная комбинационная атомная орбиталь) и с помощью метода Ритца получают гамильтонианы для кулоновского, резонансного и интеграла перекрывания. И с помощью этих интегралов (кулоновский и резонансный) из вековых уравнений получают энергии разрыхляющей и связывающей орбитали.

МО ЛКАО (Линейная Комбинация Атомных Орбиталей) - простейший метод определения волновых функций молекулярных орбиталей. Рассматривает волновые функции молекулярных орбиталей как линейные комбинации волновых функций атомных орбиталей. Для точного определения волновой функции молекулярной орбитали необходимо решить сложную даже для простейших молекул задачу о движении одного электрона в самосогласованном поле, создаваемым атомными ядрами и остальными электронами всех атомов, входящих в молекулу. Поэтому в методе МО ЛКАО используются упрощающие исходную задачу предположения.