Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / 19 (1) Полный момент электрона.ppt
Скачиваний:
18
Добавлен:
31.01.2021
Размер:
1.02 Mб
Скачать

Т.к. терм - это характеристика всего атома, то ис- пользуются прописные буквы вместо строчных (которые применяются для отдельного электро-

на). Примеры:

Запись

2 P

(читается "дублет Р три вторых")

 

3/ 2

 

означает, что L = 1, S = 1/2, J = 3/2.

Запись

1S0

(читается "синглет S ноль") озна-

чает, что L = 0, S = 0, J = 0.

Запись

3D

(читается "триплет D два") означа-

 

2

 

ет, что L = 2, S = 1, J = 2.

Правила отбора для оптических переходов

Согласно комбинационному принципу, волновое

число любой спектральной линии (в испускании и поглощении) может быть представлена как раз-

ность двух термов

k

1

Tm Tn

(19.15)

 

 

 

 

Но обратное утверждение не всегда справедливо: не всякая комбинация термов дает частоту, соот- ветствующую реально наблюдаемой спектраль- ной линии. Существуют определенные правила отбора, указывающие, какие комбинации термов возможны, какие нет (точнее маловероятны или даже имеют практически нулевую вероятность).

Эти правила связаны с законами сохранения мо- мента импульса и четности в квантовых пере- ходах. В частности установлено, что в атоме наиболее вероятны переходы между состояни-

ями, при которых квантовые числа l и m меня-

ются на величину:

l 1 ; m 0 ; 1 (19.16)

причем правило отбора для магнитного квантово-

го числа m надо учитывать только в том слу-

чае, если атом находится в магнитном поле. На

главные квантовые числа n1 и n2 никаких огра- ничений не накладывается, т.е. величина ∆n может быть любой.

Если условие (19.16) соблюдается, то такие пере-

ходы называются разрешенными. Другие пере- ходы маловероятны, и их называют запрещен-

ными. Другими словами, разрешены переходы

между соседними по l уровнями, т.е. между s- и p- состояниями, между p- и d- состояниями, меж-

ду d- и f- состояниями и т.д.

Интенсивность спектральной линии определяется вероятностью перехода электрона из одного со-

стояния в другое. В теории Бора это можно бы- ло представить наглядно в виде пространствен- ного перемещения электрона с одной орбиты на другую. В квантовой теории никаких орбит нет, а

переход связан с представлением об изменении волновой функции.

Вероятность перехода определяется так называ- емым матричным элементом: интегралом вида

Dmn exmn m* ex ndx (19.17)

который представляет собой дипольный момент ex, усредненный между состояниями m и n. Вычисления этого элемента и приводят к сфор- мулированным выше правилам отбора. Отме- тим еще раз, что правила отбора имеют веро-

ятностный характер: "запрещенные" спект-

ральные линии иногда можно наблюдать, но они имеют малую интенсивность.

Уровни энергии

атома водорода. Толщина линии

соответствует

вероятности

перехода.

Схема уровней энергии атома лития

Схема уровней энергии атома натрия