2. Возбуждённые конфигурации.

Возбуждённые конфигурации возникают при перемещении одного или нескольких электронов с занятых на вакантные орбитали.

В представленной последовательности орбитальных уровней первой возбуждённой конфигураций будет a² b² c² d ⁰ e¹, где один электрон просто перемещён на один орбитальный уровень выше, но при этом образовалась вакансия на орбитали ниже самого верхнего из заполненных уровней. Можно было бы представить и возбуж­дённую конфигурацию типа a² b² c¹ d ¹e ¹ g ⁰ h ⁰. По одной вакансии возникает на орбиталях c и d , поскольку каждая из орбиталей может быть дважды запол­ненной.

Если под высшим из занятых уровней остаётся хотя бы одна вакант­ная орбиталь, возникает ВОЗБУЖДЁННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ. Энергия основной конфигу­рации минимальная изо всех возможных конфигураций электронной оболочки. В зависимости от размещения частиц по орбиталь­ным уровням и в зависимости от числа орбитальных вакансий появляются конфи­гура­ции различного порядка (степени) возбуждения – ПЕРВАЯ ВОЗБУЖДЁННАЯ конфигурация, вторая, третья и т.д. Не существует никаких от­личий в способах формаль­ного анализа конфигураций. Все они строятся одинаковыми приёмами.

Различным конфигурациям отвечают и различные коллективные уровни нулевого приближения. В этом начальном приближении энергией взаимодействия между частицами полностью пренебрегают.

Коллективный уровень энергии рассчитывается простейшим способом в виде суммы орбитальных энергий всех электронов.

Возбуждение

2. Примеры основных и возбуждённых конфигураций атомов и молекул.

Преподаватель может выбрать примеры по своему вкусу. Простейшие примеры конфигу­раций удобно строить для оболочек атомов лёгких элементов.

2. Коллективные состояния и уровни. Термы атомов и молекул.

Этот вопрос целесообразно обсуждать в соответствующем месте в своё время.

II. Возбуждение и дезактивация квантовой системы.

Основное и возбуждённые квантовые состояния.

Переход частицы с основного уровня на возбуждённый уровень происходит при поглощении энергии и называется возбуждением. Возбуждение может осуществляться разными способами.

Тепловое возбуждение частицы возникает при её соударении с другими частицами. Оно реализуется при высокой температуре. Некоторые из соударений могут сообщить частице энергию, достаточную для возбуждения разных и даже электронных состояний.

При облучении частицы светом, в котором содержатся подходящие кванты излучения – фотоны с определённой энергией, они будут поглощаться, почти целиком передавая свою энергию – массу возбуждаемой частице.

Возбуждающее излучение может быть монохроматическим, и все кванты поля – фотоны имеют почти строго одну и ту же частоту, которая подходит для резонансного поглощения атомами или молекулами.

Возбуждающее излучение может быть полихроматическим, и содержит кванты поля – фотоны с различной энергией.

Полихроматическое излучение характеризуется распределением по частоте, или по длине волны, или по энергии фотонов, и т.д.. При прохождении через вещество полихроматическое излучение поглощается лишь частично, а именно лишь на тех частотах, которые в точности отвечают условию Планка-Эйнштейна.

На кривой распределения интенсивности прошедшего излучения возникают провалы около частот спектральных переходов. Области распределения энергии на кривых поглощения оказываются из кривой распределения интенсивности прошедшего излучения как бы «вырезанными»-вещество их не пропустило – поглотило.

Экспериментальный спектр поглощения получается из сравнения кривых распределения интенсивности излучения падающего и излучения прошедшего через образец.

Переходя с возбуждённого уровня на более низкий, частица теряет энергию. Это может происходить разными способами. Во-первых, при соударении с другими части­цами. Во-вторых, излучая фотон.

III. Поглощение и эмиссия фотонов.

2. Квантовый переход.

3. Спектральный переход происходит между двумя уровнями. Зам счёт этого поглоща­ется или излучается фотон. Энергия спектрального перехода равна разно­сти квантовых уровней, а характеристики излучения определяются по формуле Планка-Эйнштейна.

4. Энергия прямо пропорциональна частоте, размерность которой обратная секунда, . [] =С^-1 = Гц (Герц),

5. или волновой частоте, размерность которой радиан в секунду

[] = радГц,

2. или волновому числу. Его нередко тоже именуют «частотой», но это всё же вольность – профессиональный жаргон. Его размер­ность обратный сантиметр, т.е.

[ ]=[1/] = см^-1.

2. Длина волны  измеряется в СМ или в М.

3. Все единицы связаны между собой цепочкой равенств.

2. Ниже представлены фундаментальные константы (константа Планка, циклическая константа Планка, заряд электрона, масса электрона):

2. Спектральный терм.

Спектральный терм системы - это уровень энергии, выраженный в единицах волнового числа. Этот способ представления уровней принят в атомной спектроскопии.

2. Поглощение и испускание фотонов (абсорбция и эмиссия). Флуоресценция. Рассеяние фотонов.

3. Матрица спектральных переходов и электромагнитный спектр квантовой системы.