Что такое принцип Паули для системы тождественных фермионов?
один из фундаментальных принципов квантовой механики, согласно которому два и более тождественных фермиона (частиц с полуцелым спином) не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии. Принцип Паули можно сформулировать следующим образом: в пределах одной квантовой системы в данном квантовом состоянии может находиться только одна частица, состояние другой должно отличаться хотя бы одним квантовым числом.
Какие квантовые числа являются параметрами состояния для электрона в атоме водорода?
Главное n, целое число, обозначающее номер энергетического уровня. Характеризует энергию электронов, занимающих данный энергетический уровень.
магнитное m - Это квантовое число принимает целые значения от -l до +l (где l — орбитальное квантовое число), то есть имеет ровно столько значений, сколько орбиталей существует на каждом подуровне.
Магнитное квантовое число (m) характеризует ориентацию в пространстве орбитального момента количества движения электрона или пространственное расположение атомной орбитали/
и орбитальное l- определяющее форму распределения амплитуды волновой функции электрона в атоме, то есть форму электронного облака. Определяет подуровень энергетического уровня, задаваемого главным (радиальным) квантовым числом n и может принимать значения от 0 до n-1
Изобразите схему энергетических уровней для электрона в атоме водорода.
Что такое вырождение энергетических уровней электрона в атоме водорода? Какова степень вырождения?
существование двух или более стационарных состояний квантовой системы (атома, молекулы) с одинаковыми значениями энергии. Система, полная энергия к-рой определяется заданием оператора Я (гамильтониана), может иметь n стационарных состояний, для к-рых ур-ние Шрёдингера определяет соответствующие волновые ф-ции(i = 1, 2, ..., т)и одно значение энергии Е, одинаковое для всех n состояний. Энергетич. уровень с энергией Е при n не равным 1 наз. вырожденным, число n разл. независимых волновых ф-ций - кратностью вырождения уровня. О состояниях с волновыми ф-циями говорят как о состояниях, вырожденных по энергии, или вырожденных состояниях. Если одному значению энергии отвечает одно состояние, т.е. n=1, уровень наз. невырожденным.
Каким правилам подчиняются энергетические переходы атома водорода, происходящие при излучении (поглощении) света?
Первый постулат Бора: постулат стационарных состояний
Атомная система может находиться только в особых стационарных, или квантовых, состояниях, каждому из которых соответствует определённая энергия En. В стационарном состоянии атом не излучает.
Второй постулат Бора: правило частот
Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Ek в стационарное состояние с меньшей энергией En. Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний:
hvkn = Ek - En
Какие слагаемые входят в уравнение Шредингера для многоэлектронного атома?
В атоме водорода электрон находится в силовом поле, которое создается только ядром. В многоэлектронных атомах на каждый электрон действует не только ядро, но и все остальные электроны. При этом электронные облака отдельных электронов как бы сливаются в одно общее многоэлектронное облако. Точное решение уравнения Шредингера для таких сложных систем связано с большими затруднениями и, как правило, недостижимо. Поэтому состояние электронов в сложных атомах и в молекулах определяют путем приближенного решения уравнения Шредингера. Общим для всех приближенных методов решения этого уравнения является так называемое одноэлектронное приближение, т.е. предположение, что волновая функция многоэлектронной системы может быть представлена в виде суммы волновых функций отдельных электронов. Тогда уравнение Шредингера может решаться отдельно для каждого находящегося в атоме электрона, состояние которого, как и в атоме водорода, будет определяться значениями квантовых чисел n, l, m и s.