17. Сұрыптау ережелерi, бұлардың физикалық мағынасы.

Сәуле шығару (және жұту) сыртқы электронның бiр деңгейден басқа деңгейге ауысу нәтижесiнде iске асады. Бiрақ ауысулардың барлығы мүмкін болмайды екен. Мүмкін болатыны тек сыртқы электронның  орбиталық кванттық саны бiрге өзгеретiн

1 (7.11)

жағдайлардағы ауысулар ғана екен. Бұл рұқсат етiлген ауысулар тек s-және p-күйлер арасында, p-және d-күйлер арасында d-және f-күйлер арасында болады деген мағына бередi. Бұл жағдайларда n бас кванттық сан кез-келген бүтін санға өзгере алады.

Кванттық теория тұрғысынан сұрыптау ережелерi бiр кванттық күйден басқа бiр кванттық күйге ауысу ықтималдығымен байланысты болады. Сонда сұрыптау ережелерi тиым салатын ауысулардың ықтималдығы iс жүзінде нөл болады екен.

Атом күйлерi арасында жарық шығарылып немесе жұтылып өтетiн кванттық ауысулар сұрыптау ережелерi деп аталатын кванттық сандардыңөзгеру шамасына қойылатын белгiлi бiр шектеулер жағдайында мүмкін болады.

Егер атомның бастапқы және аяққы күйлерiнiң орбиталық кванттық сандары 1-ге өзгерген жағдайда, яғни

1 (8.14)

болғанда, ал осы күйлердiң толық моментiнiң кванттық саны 1-ге өзгергенде, немесе бiрдей мәндерге ие болғанда (тек 0 емес), яғни

j=0,  1 (8.15)

болған жағдайларда ауысулар мүмкін болады.  және j кванттық сандарының басқаша өзгерiстерi жағдайында жарық шығарып немесе жұтып өтетiн кванттық ауысуларға тиым салынады. Кванттық ауысулар кезiнде n бас кванттық сан кез-келген шамаға өзгере алады немесе тiптi өзгермейдi.

 бойынша сұрыптау ережелерiне сәйкес натрийдың шығару спектрiнде спектрлiк сызықтардың бiрнеше сериялары пайда болады. Төменгi деңгейлерi ортақ спектрлiк сызықтар серия құрайтындығы белгiлi, және бұлар әдетте бiр спектрлiк аймақта орналасады (ультракүлгiн, көрiнетiн, инфрақызыл).

Бiр серияға жататын сызықтардың толқындық сандары сериялық формулалар деп аталатын қарапайым заңдылықтарға бағынады.

18. N, , m, ms, j, mj кванттық сандары, бұлар ненi анықтайды? Физикалық мағыналарын түсіндіру керек.

Қазiргi атом теориясына сәйкес атомдағы электрон күйiн n, , j, m_j төрт кванттық сан жиынымен сипаттауға болады. n-бас кванттық сан; бiрiншi жуықтауда атомдағы электрон энергиясын анықтайды және n=1, 2, 3,... мәндерiн қабылдайды.-орбиталық кванттық сан, электронның орбиталық импульс моментiн анықтайды; =0, 1, 2,..., n-1 мәндерiн, барлығы n мән қабылдайды.

j-iшкi кванттық сан, атомдағы электронның толық импульс моментiн анықтайды; жәнеsберiлген жағдайда j=+s, +s-1,..., +s-1, барлығы 2s+1 мән қабылдайды.

m_j-магниттiк iшкi кванттықсан, электронныңтолықимпульсмоментiнiңоқшауланғанбағытқа (магнитөрiсi бағытына) проекциясышамасынанықтайды. Берiлгенj жағдайында m_j=j, j-1, j-2,...-j, барлығы2j+1 мән қабылдайды.

Атомдағы электрон күйiн белгiлеу үшін арнайы шартты белгiлер жүйесi (символика), яғни кванттық сандардың берiлген жиынын белгiлi бiр түрде жазу қолданылады. Орбиталық кванттық сан мәнiне сәйкес (=0, 1, 2, 3...,) латын әрпiн (s, p, d,...) жазады, осыәрiптiңтөменгi оңжағынаj кванттық сан мәнi, жоғарғы сол жағына мультиплеттiлiк, яғни 2s+1мәнi (s-спиндiк кванттық сан), аллатынәрпi алдынаn-бас кванттық сан мәнi жазылады.

Сiлтiлiк элемент атомындағы оптикалық электронның негiзгi күйi осы белгiлеуде былай жазылады: n ²S_1/2, бұған=0, j=1/2, s=1/2 n=2 (Li үшін), n=3 (Na үшін),... сәйкескеледi.

(8.12) формула негiзiнде және атом күйлерiнiң (деңгейлерiнiң) шартты белгiлеулерiн пайдаланып, сiлтiлiк элемент атомының энергетикалық спектрiн диаграмма түрінде кескiндеуге болады