Консультация № 182591
22.03.2011, 17:49
66.60 руб.
0 1 1
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

В атоме неона электрон с внешней оболочки перешел в состояние 3d. Найти число возможных термов и указать терм основного состояния.

Обсуждение

давно
Старший Модератор
312929
1973
25.03.2011, 07:22
общий
это ответ
Здравствуйте, Чепоруха Дмитрий Владимирович!

Внешней оболочкой атома неона является подуровень 2p, содержащий 6 электронов (максимально возможное число для p-подуровня). При этом орбитальное квантовое число m[sub]l[/sub] принимает значения -1, 0, 1, спиновое m[sub]s[/sub] - значения -1/2 и 1/2, а полное j = m[sub]l[/sub] + m[sub]s[/sub] - значения -3/2, -1/2, 1/2 и 3/2. Различные термы определяются разными наборами значений полных квантовых чисел L = ?m[sub]l[/sub], S = ?m[sub]s[/sub] и J = L + S (для J имеется в виду векторная сумма, то есть оно может принимать с шагом 1 все значения от L+S до |L-S|). Для невозбужденного атома неона, очевидно, L = (-1) + (-1) + 0 + 0 + 1 + 1 = 0, S = (-1/2) + 1/2 + (-1/2) + 1/2 + (-1/2) + 1/2 = 0 и J = 0. Терм в общем случае имеет вид [sup]2S+1[/sup]L[sub]J[/sub], где 2S+1 - так называемая спиновая мультиплетность, а значения L = 0, 1, 2, 3, 4,... обозначаются буквами S, P, D, F, G,.... В данном случае имеем терм [sup]1[/sup]S[sub]0[/sub] или просто [sup]1[/sup]S.

При переходе одного из шести 2p-электронов на 3d-подуровень он может занять любую из десяти орбиталей с квантовыми числами m[sub]l[/sub] = -2, -1, 0, 1, 2, m[sub]s[/sub] = -1/2, 1/2. При этом m[sub]l[/sub] изменяется на величину от 0 до 3, а m[sub]s[/sub] - изменяется на единицу или остается прежним. Соответственно, полные квантовые числа будут принимать значения L = 0, 1, 2, 3 и S = 0, 1, а J будет либо равно L при S = 0 (синглет), либо принимать значения L-1, L, L+1 (триплет). Возможны, таким образом, 12 термов: [sup]1[/sup]P[sub]1[/sub], [sup]3[/sup]P[sub]0,1,2[/sub], [sup]1[/sup]D[sub]2[/sub], [sup]3[/sup]D[sub]1,2,3[/sub], [sup]1[/sup]F[sub]3[/sub], [sup]3[/sup]F[sub]2,3,4[/sub]. Здесь запись вида [sup]3[/sup]P[sub]0,1,2[/sub] обзначает три терма (триплет), отличающиеся только значениями J. Вариант L = S = 0 не рассматриваем, так как при переходе электрона хотя бы одно из квантовых чисел должно измениться.

В соответствии с правилами Хунда основным является терм из числа имеющих наибольшее значение спиновой мультиплетности 2S+1 и числа L. В данном случае это триплет [sup]3[/sup]F[sub]2,3,4[/sub]. Так как оболочка заполнена меньше чем наполовину, то по правилу Хунда основным будет терм с наименьшим J, то есть [sup]3[/sup]F[sub]2[/sub].
Форма ответа