КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА

n - главное (радиальное)

l - орбитальное (азимутальное)

m_l = магнитное. _-

Существует ряд правил, которые позволяют определять возможные значения n, l и m_l;.

Квантовое число n может иметь любое положительное целочисленное значение, за исключением нуля.

Все возможные значения l, соответствующие данному n, передаются соотношением l=п—1, ...,0, где многоточие означает все целые числа, необходимые для заполнения ряда.

Возможными значениями m_l;, соответствующими данному l, являются m_l;= +l, l—1, ..., 0,.... —l+1, —l.

На каждой орбитали могут находиться два электрона, которые отличаются квантовым числом спинового магнитного момента m_s, равным либо +1/2,либо —1/2.

Квантовые числа n,lи m_l и приведенные выше правила являются следствием решения уравнения Шрёдингера.. Главное квантовое число n появляется при решении уравнения для радиальной части функции y и в первом приближении определят энергию орбитали. Главное квантовое число связано также качественно с расстоянием от ядра до наиболее вероятной области нахождения электрона. Это квантовое число соответствует оболочкам К, L, М и т. д. в модели Бора.

Квантовые числа l и m_i появляются при решении уравнений для угловой части функции y и связаны соответственно с величиной и ориентацией углового момента (произведения угловой скорости на момент инерции) электрона на данной орбитали.

Орбиталь с l=0 является сферической, не имеет углового момента и обозначается буквой s. Oбычно используются следующие символы: s для l==0, р для l=1, d для l=2, f для l=3.

S – sharp - резкий

P – principal - главный

d – diffuse – диффузный

f – fundamental - основной

. Спиновые квантовые числа m_s, равные +1/2 или -1/2, не появляются при решении . уравнения Шрёдингера, но необходимы для того, чтобы однозначно описать состояние электронов в атоме. Это квантовое число ассоциировано со спиновым угловым моментом электрона (грубой физической моделью этого свойства может служить представление о вращении электрона вокруг своей оси).

При описании орбитали обычно указывается главное квантовое число n и затем даются сокращенные обозначения орбитального квантового числа l в виде s, p, d или f, например 3p. Имеются три такие 3p-орбитали, соответствующие m_l=+l, 0 и -1

Существование таких орбиталей подтверждается опытными данными, полученными из атомных спектров. Электронные переходы с одной орбитали на другую ,(т. е. на уровень с другой энергией), сопровождаются поглощением (если электрон возбуждается на орбиталь с более высокой энергией) или испусканием (если электрон переходит на орбиталь с более низкой энергией) излучения, частота которого n связана с разностью энергий орбиталей выражением E=hn. Главные линии в атомных спектрах соответствуют большим разностям энергий и обусловлены электронными переходами между уровнями энергий с различными значениями n. Переходы между уровнями с одинаковыми n, но различными l (т. е. s, p, d, f), приводят к появлению тонкой структуры основных линий, так как разным значениям l соответствуют небольшие различия в энергиях. Эта тонкая структура свидетельствует о действии квантового числа l. Экспериментальным доказательством существования квантового числа m является эффект Зеемана, а именно расщепление спектральных линий в магнитном поле. Все p-орбитали с данным n вырождены, но в присутствии магнитного поля появляются небольшие отличия в энергиях, соответствующие различным квантованным ориентациям вектора углового момента орбитали относительно поля.

Дата добавления: 2014-03-11; просмотров: 356; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!