5. Особенности спектральных термов в приближении “j-j” связи.

Приближение j-j связи работает, когда электромагнитное взаимодействие больше электростатического, понятия орбитального и спинового моментов теряют смысл, говорят о полном моменте электрона J. Величина энергии спин-орбитального взаимодействия пропорциональна 4 степени зарядового числа. Это приближение хорошо описывает спектры многозарядовых ионов. (38)

В схеме j-j связи состояние каждого электрона характеризуется четырьмя квантовыми числами: n, l, j, m_j. Для данного , одно l - четное, другое – нечетное, всегда целое => значение кв. числа j и четность определяют значение l.

Значение j указывается внизу справа: .

Состояние с и из-за спин-орбитального взаимодействия относятся к разным уровням энергии и, если пренебречь электростатическим взаимодействием, то энергия каждого электрона не будет зависеть от ориентации j в пространстве и будет определяться только n, l и j. Поэтому каждое j-е состояние 2j + 1 кратно вырождено.

Если , то , если , то .

То есть кратность вырождения уровня с большим j больше, чем с меньшим j. При учете электростатического взаимодействия это вырождение снимается, и каждое состояние расщепляется на ряд уровней с определенным значением j.

Порядок нахождения возможных состояний:

1),

;

2).

Если конфигурация двухэлектронна, то сначала находят значение полного момента ,

Пример:.

		состояния
1/2	1/2
1/2	3/2
3/2	1/2
3/2	3/2

- обозначение по Рану.

jl-связь: реализуется, когда оптический электрон находится в большом расстоянии от атомного остатка. При этом электростатическое взаимодействие с электронами атомного остатка может оказаться малым по сравнению со спин-орбитальным взаимодействием электронов атомного остатка (ионы инертных газов). Сначала учитывают статическое взаимодействие электронов остатка и находят в приближении ls-связи полный орбитальный и спиновый момент всего атома (добавляют еще один электрон).

Для атомов начала периодической системы (до группы Fe) – приближение L-S-связи. Для группы Pd – L-S или jl-связи (одинаково плохо). Для группы Pt – jl-связь. Атомы инертных газов и сильновозбужденного состояния, ионы инертных газов – jl-связь. Тяжелые атомы (начиная с Pb) – j-j-связь.

---------------------------------------------------------------

6. Общая характеристика спектров молекул.

Молекулярные спектры отличаются от атомных тем, что движение образующих молекулы частиц более сложное, чем движение электронов в атомах. Движение в молекулах описывается: а) движением электронов – движение электронов, участвующих в создании химической связи, и движение электронов, локализованных около ядра; б) периодическим изменением относительного положения ядер в молекулах – колебательное движение; в) периодическим изменением ориентации молекулы в пространстве – вращательное движение.

Полная энергия молекулы: