Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Элементы современной физики атомов и молекул_1

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
10.10.2020
Размер:
1.79 Mб
Скачать

Правило Хунда

Заполнение

электонами

орбиталей внутри

подуровня

происходит так,

чтобы алгебраическое

значение суммарного спина было максимальным, т.е. внутри подуровней электроны заполняют все максимально возможные свободные орбитали.

Связь распределения электронов по орбиталям с

периодической таблицей Менделеева

Периодическая система элементов Д. И. Менделеева

Совокупность электронов с одинаковым n (но разными l,m,mS) образует электронный слой или электронную оболочку в атоме.

n

1

2

3

4

5

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

слой

K

L

M

N

O

P

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

N = 2n2

2

8

18

32

50

72

98

В атоме водорода Н 1s1 n = 1, l=0

один электрон находится в s-состоянии

В атоме гелия Не 1s2

Li 1s22s1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

n 2, l 0, m 0, m

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

Ве 1s

2

2s

2

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1s22s22p63s1

n 3, l 0,1, m 0, mS

 

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Связь между положением элемента в ПС и

строением атома:

1.Порядковый номер элемента соответствует заряду ядра и общему заряду электронов.

2.Номер периода соответствует числу электронных уровней атома.

3.У элементов главных подгрупп число электронов на внешнем электронном уровне (оболочке) равно номеру группы.

Элементы в ПС расположены в последовательности увеличения зарядов их ядер.

С увеличением зарядов ядер изменяется структура внешних электронных уровней внутри периода (переход элементов от металлов к неметаллам). В периодах слева направо, с увеличением зарядов ядер элементов, усиливается притяжение электронов к ядру и происходит сжатие атома, т. е. уменьшение атомного радиуса элементов.

В начале каждого периода располагаются элементы, имеющие больший атомный радиус и меньшее число электронов на внешнем электронном слое. Чем больше атомный радиус, тем слабее притяжение электронов внешнего слоя и тем легче элементу отдавать электроны.

С увеличением атомного номера элементов увеличивается заряд ядра и число электронов во внешнем слое и уменьшается легкость отдачи электронов с этого слоя.

Номер группы указывает число электронов на внешней электронной оболочке атомов элементов данной группы. Чем больше атомный радиус, тем дальше от ядра электроны внешнего слоя и тем слабее они удерживаются ядром.

Элементарная квантовая теория испускания

атомами электромагнитного излучения

Возбуждение

атомов

может

инициироваться различными способами:

за счет столкновений с элементарными частицами – ударное возбуждение,

при столкновениях с атомами – тепловое

возбуждение,

при поглощении атомами электромагнитного

излучения.

Е h En E1

n

 

13,6

эВ

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

,

 

h

 

 

n2

 

 

 

 

 

 

 

 

n 2, 3, 4 ...

 

 

 

 

Спонтанное и вынужденное излучения

Спонтанные (самопроизвольные) переходы происходят с более высоких на более низкие уровни и сопровождаются испусканием фотона (самопроизвольное излучение в отсутствие внешних воздействий).

Т.к. спонтанные переходы взаимно не связаны, то спонтанное излучение некогерентно.