okv-16
.pdf
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Напомним, что когда несколько квантовомеханических состояний с разными значениями квантового числа, обозначим его как x, имеют одинаковую энергию, то говорят, что имеется вырождение по этому квантовому числу.
Если при каких-то условиях энергия состояния начинает зависеть от x, то говорят, что вырождение по x снимается.
В многоэлектронном атоме электрон двигается в поле остальных электронов и ядра, а значит поле не является кулоновским.
При этом энергия электрона зависит не только от числа n, но и от числа ℓ. Следовательно, в многоэлектронных атомах снимается вырождение по орбитальному квантовому числу ℓ.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Напомним, что когда несколько квантовомеханических состояний с разными значениями квантового числа, обозначим его как x, имеют одинаковую энергию, то говорят, что имеется вырождение по этому квантовому числу.
Если при каких-то условиях энергия состояния начинает зависеть от x, то говорят, что вырождение по x снимается.
В многоэлектронном атоме электрон двигается в поле остальных электронов и ядра, а значит поле не является кулоновским.
При этом энергия электрона зависит не только от числа n, но и от числа ℓ. Следовательно, в многоэлектронных атомах снимается вырождение по орбитальному квантовому числу ℓ.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Напомним, что когда несколько квантовомеханических состояний с разными значениями квантового числа, обозначим его как x, имеют одинаковую энергию, то говорят, что имеется вырождение по этому квантовому числу.
Если при каких-то условиях энергия состояния начинает зависеть от x, то говорят, что вырождение по x снимается.
В многоэлектронном атоме электрон двигается в поле остальных электронов и ядра, а значит поле не является кулоновским.
При этом энергия электрона зависит не только от числа n, но и от числа ℓ. Следовательно, в многоэлектронных атомах снимается вырождение по орбитальному квантовому числу ℓ.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Напомним, что когда несколько квантовомеханических состояний с разными значениями квантового числа, обозначим его как x, имеют одинаковую энергию, то говорят, что имеется вырождение по этому квантовому числу.
Если при каких-то условиях энергия состояния начинает зависеть от x, то говорят, что вырождение по x снимается.
В многоэлектронном атоме электрон двигается в поле остальных электронов и ядра, а значит поле не является кулоновским.
При этом энергия электрона зависит не только от числа n, но и от числа ℓ. Следовательно, в многоэлектронных атомах снимается вырождение по орбитальному квантовому числу ℓ.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
Два основных типа связи электронов в атоме
Атом в целом также можно охарактеризовать механическим и магнитным моментами. Моменты атома складываются из орбитальных и спиновых моментов отдельных электронов.
Для классических векторов нужно было бы найти векторную сумму моментов всех электронов. Но так как мы имеем дело с квантовыми величинами, то их сложение происходит по более сложным правилам.
Так как механический и магнитный моменты связаны друг с другом, то магнитные моменты формируются точно также как механические.
Существует два основных способа. В соответствии с этим различают два типа связи электронов в атоме.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
Два основных типа связи электронов в атоме
Атом в целом также можно охарактеризовать механическим и магнитным моментами. Моменты атома складываются из орбитальных и спиновых моментов отдельных электронов.
Для классических векторов нужно было бы найти векторную сумму моментов всех электронов. Но так как мы имеем дело с квантовыми величинами, то их сложение происходит по более сложным правилам.
Так как механический и магнитный моменты связаны друг с другом, то магнитные моменты формируются точно также как механические.
Существует два основных способа. В соответствии с этим различают два типа связи электронов в атоме.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
Два основных типа связи электронов в атоме
Атом в целом также можно охарактеризовать механическим и магнитным моментами. Моменты атома складываются из орбитальных и спиновых моментов отдельных электронов.
Для классических векторов нужно было бы найти векторную сумму моментов всех электронов. Но так как мы имеем дело с квантовыми величинами, то их сложение происходит по более сложным правилам.
Так как механический и магнитный моменты связаны друг с другом, то магнитные моменты формируются точно также как механические.
Существует два основных способа. В соответствии с этим различают два типа связи электронов в атоме.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
Два основных типа связи электронов в атоме
Атом в целом также можно охарактеризовать механическим и магнитным моментами. Моменты атома складываются из орбитальных и спиновых моментов отдельных электронов.
Для классических векторов нужно было бы найти векторную сумму моментов всех электронов. Но так как мы имеем дело с квантовыми величинами, то их сложение происходит по более сложным правилам.
Так как механический и магнитный моменты связаны друг с другом, то магнитные моменты формируются точно также как механические.
Существует два основных способа. В соответствии с этим различают два типа связи электронов в атоме.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
LS-связь или связь Рассела-Саундерса
Энергия взаимодействия между орбитальными моментами Lℓ разных электронов и между спинами разных электронов выше, чем спин-орбитальное взаимодействие у каждого отдельного электрона.
В этом случае сначала складываются орбитальные моменты различных электронов, образуя полный орбитальный момент атома LL.
Также спины отдельных электронов складываются в полный спиновый момент LS .
И затем эти два момент складываются друг с другом.
Этот тип связи наиболее часто встречаемый у лёгких атомов.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса
LS-связь или связь Рассела-Саундерса
Энергия взаимодействия между орбитальными моментами Lℓ разных электронов и между спинами разных электронов выше, чем спин-орбитальное взаимодействие у каждого отдельного электрона.
В этом случае сначала складываются орбитальные моменты различных электронов, образуя полный орбитальный момент атома LL.
Также спины отдельных электронов складываются в полный спиновый момент LS .
И затем эти два момент складываются друг с другом.
Этот тип связи наиболее часто встречаемый у лёгких атомов.
Квантование атомов. Таблица Менделеева
Спин электрона
Полный момент импульса электрона в атоме
Магнитные
моменты
электрона
Спин-орбитальное взаимодействие
Правила отбора
Многоэлектронные
атомы
Вырожденные
состояния электрона в водородоподобных атомах
Снятие вырождения в многоэлектронных атомах
Два основных типа связи электронов в атоме
LS-связь или связь РасселаСаундерса