20. Орбитальный, спиновой и полный механические моменты электрона в атоме, их физический смысл и возможные значения

орбитальный магнитный момент электрона , , . Спиновой магнитный момент электрона

, , . Полный механический момент импульса электрона является векторной суммой орбитального момента импульса и спинового: , .

21.

22. Правила отбора для радиационных переходов в атоме.1) ∆S = 0; 2) ∆L = ±1; 3) ∆J = 0, ±1 (J=0 -> J’=0 – запрещено); 4) ∆mJ = 0, ±1 (mJ = 0 -> m’J=0 для случая ∆J = 0 – запрещено).

23. Электронные конфигурации, принципы заполнения электронных оболочек атомов, правило Хунда.

Электронные конфигурации.Состояние отдельного электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами: главным квантовым числом  n = 1, 2, 3,...; орбитальным квантовым числом  l = 1, 2, ...n-1; магнитным квантовым числом  m_l = -1, -1+1, ...l-1 (всего 2l+1 значений); проекцией спина  m_s = +1/2, -1/2; Принципы заполнения орбиталей.1. Принцип Паули. В атоме не может быть двух электронов, у которых значения всех квантовых чисел (n, l, m, s) были бы одинаковы, т.е. на каждой орбитали может находиться не более двух электронов (c противоположными спинами).2. Правило Клечковского (принцип наименьшей энергии). В основном состоянии каждый электрон располагается так, чтобы его энергия была минимальной. Чем меньше сумма (n + l), тем меньше энергия орбитали. При заданном значении (n + l) наименьшую энергию имеет орбиталь с меньшим n. Энергия орбиталей возрастает в ряду:

Правило Хунда определяет порядок заполнения орбиталей определённого подслоя и формулируется следующим образом: суммарное значение спинового квантового числа электронов данного подслоя должно быть максимальным.

24. Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение. Особенности рентгеновских спектров.

Тормозное излучение возникает при взаимодействии электронов с электрическим полем атомных электронов (торможение электронов перед анодом). Диапазон частот, 3⋅10^16-3⋅10^19 Гц, диапазон длин волн 10^-8 - 10^-12м. Образуется при уменьшении кинетической энергии (торможении, рассеянии). Спектр тормозного излучения непрерывен, максимальная энергия равна начальной энергии частицы. - таким образом, частота образовавшегося излучения должна определяться разностью потенциалов между анодом и катодом. Характеристическое рентгеновское излучение – электромагнитное излучение, испускаемое при переходах электронов с внешних электронных оболочек атома на внутренние (характеристический спектр).  Характеристический спектр – линейчатый рентгеновский спектр, возникающий при переходах электронов верхних оболочек атома на более близко расположенные к ядру K-, L-, M-, N – оболочки. Спектр характеристического излучения полностью характеризуется материалом анода. Характеристические рентгеновские спектры атома не зависят от химического соединения, в которое входит атом элемента. Например, рентгеновский спектр атома кислорода одинаков для О_2, Н₂О, в то время как оптические спектры этих соединений отличаются. Эта особенность рентгеновского спектра атома послужила основанием для названия "характеристическое излучение".