Заряд атомная система единиц

В квантовой механике для учета размерности различных величин чаще пользуются так называемыми атомными единицами. В атомной системе единиц запись всех уравнений и выражений теории строения атомов и молекул значительно упрощается и легче проследить их физический смысл. В этой системе приняты за единицы массы , заряда электричества, длины, энергии величины масса электрона, заряд протона, среднее расстояние электрона от ядра в наиболее устойчивом состоянии атома водорода, удвоенная энергия ионизации атома водорода, соответственно. Единице приравнена также величина к/ 2п), называемая единицей действия. Атомная система единиц применяется и в настоящем разделе пособия. В таблице 2.1 приведены некоторые соотношения между атомными единицами и единицами СИ. [c.47]

S. Электрон можно считать также точкой, имеющей массу, заряд и полуцелый спин. В атомной системе единиц (а. е.),, которой мы будем пользоваться в дальнейшем, заряд электрона е=1, масса ц=1, постоянная Планка h=l, радиус воровской орбиты а=1 (так что а.е. длины составляет [c.12]

Здесь — заряды ядер —1—заряд электрона в атомной системе единиц — радиусы-векторы ядер -К — электронов. [c.236]

Таким образом, в одноэлектронном приближении электронная плотность есть сумма плотностей, каждая из которых определяется соответствующей одноэлектронной функцией, т.е. орбиталью. Плотность распределения отрицательного заряда в молекуле отличается от (20) лишь знаком, поскольку в используемой нами атомной системе единиц заряд каждого электрона равен -1. [c.286]

Если атомное ядро изотопа элемента теряет а-частицу, то при этом образуется ядро изотопа нового элемента с массовым числом на 4 единицы и с зарядом на 2 единицы меньше исходного и, следовательно, занимающего относительно него в периодической системе место на два номера меньше. [c.64]

Чем больше заряд атомного ядра, тем сильнее будет отталкиваться от него а-частица, тем чаще будут встречаться случаи сильных отклонений а-частиц, проходящих через слой металла, от первоначального направления движения. Поэтому опыты по рассеянию а-частиц дают возможность не только обнаружить существование атомного ядра, но и определить его заряд. Уже из опытов Резерфорда следовало, что заряд ядра (выраженный в единицах заряда электрона) численно равен порядковому номеру элемента в периодической системе. Это было подтверждено Г. Мозли, установившим в 1913 г. простую связь между длинами волн определенных линий рентгеновского спектра элемента и его порядковым номером, и Д. Чедвиком, с большой точностью определившим в 1920 г. заряды атомных ядер ряда элементов по рассеянию а-частиц. [c.39]

Теоретически следовало ожидать, что длина волны должна быть тем меньше (т. е. обратное ее значение тем больше), чем больше заряд атомного ядра. Результаты опытов Резерфорда показывали, что заряд ядра Z в е-единицах) равняется приблизительно половине атомной массы. Но порядковый номер для не очень тяжелых атомов как раз и равняется приблизительно половине атомной массы. Все это, вместе взятое, с очевидностью указывало на то, что положительный заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента в периодической системе. [c.63]

Из табл. 1 видно, что химические элементы имеют ядра с положительным зарядом, изменяющимся от единицы для атома водорода до 101 для менделевия. Помимо самих атомных весов, заряд ядра является одним из тех немногих свойств, которые непрерывно увеличиваются в периодической системе элементов. Все другие свойства, как физические, так и химические, являются [c.197]

Попробуем рассмотреть структуру периодической таблицы и проявления периодичности с позиций строения атома (для этого очень полезно еще раз посмотреть материал гл. 2). Характеристикой положения элемента в периодической системе является заряд ядра атома. Если мы будем последовательно двигаться по периодической системе слева направо, то каждый такой шаг будет сопровождаться увеличением заряда ядра на единицу и таким же увеличением числа электронов в электронной оболочке. Напомним, что современная квантово-механическая модель атома позволяет нам рассматривать электроны как размытые в пространстве облака отрицательного заряда определенного размера и формы, задаваемых, соответственно, главным квантовым числом п и орбитальным квантовым числом I, т. е. видом атомной орбитали (АО). В соответствии с принципом минимума энергии при этом будут последовательно заполняться слои электронной оболочки с определенным значением п и по мере его увеличения будет увеличиваться число возможных форм электронных облаков, т. е. число возможных значений I [c.233]

Проиллюстрируем вариационный принцип применительно к рассмотрению основного состояния атома гелия. Во избежание переноса из одного уравнения в другое большого числа постоянных, как это пришлось делать при решении задачи об атоме водорода, введем новую систему единиц для квантовохимических расчетов. В этой системе в качестве единицы массы используется масса покоя электрона Ше, в качестве единицы заряда — заряд электрона е, в качестве единицы длины — радиус Бора ао, а в качестве единицы углового момента — постоянная Планка h, деленная на 2я и обозначаемая как 1г. При использовании этих единиц, называемых атомными, единицей энергии является атомная единица энергии — хартри — потенциальная энергия основного состояния атома водорода (4,3598-10 Дж, или 27,211652 эВ). В указанной системе единиц квантовомеханический оператор кинетической энергии электрона записывается как —VV2, а оператор притяжения электрона к ядру имеет вид —Z/r. (Отметим, что эти единицы предполагают использование в операторе кинетической энергии массы электрона, а не приведенной массы электрона и ядра. При проведении высокоточных расчетов необходимо вводить поправку, учитывающую это обстоятельство.) [c.105]

Конкретизируя модель системы, следует иметь в виду, что наиболее интересный результат предыдущего параграфа состоит в разделении металлов на два класса невзирая на кулоновское притяжение электронов к ядру, локальных уровней может и не быть. Желая сделать последний результат убедительным, надо позаботиться, чтобы модель не навязывала его, а, наоборот, была для него неблагоприятной. Это означает, что надо максимально усилить взаимодействие электронов с атомным остовом, для чего, во-первых, будем рассматривать атомы, внедренные в решетку (а не расположенные над поверхностью), и, во-вторых, заменим функцию (к) ее асимптотическим значением (12). Заряд атомного остова будем считать точечным, полагая р(л ) =ер(дг). Тогда потенциал Ф(х) оказывается радиально симметричным, и уравнение для 5-функций и х )= х у х ) принимает вид (в безразмерных единицах см. ниже) [c.147]

В уравнениях (9) и (И) использованы атомные единицы Хартри в обычных единицах потенциальная энергия была бы равна — е г. Уже известно , что атомная единица длины в равна первому боровскому радиусу атома водорода (0,529 А). Единица заряда равна е (абсолютная величина заряда электрона), а единица массы — приведенной з массе электрона в рассматриваемой системе. Единица энергии, для которой мы используем обозначение н [8], равна в этом случае 27,2 ав. [c.14]

Было установлено, что заряд ядра атома в указанных условных единицах равен порядковому номеру элемента в периодической системе. Так как атом в целом электронейтрален, то из этого следует, что число электронов в атоме равно порядковому номеру, или заряду, атомного ядра. Следовательно, порядковый номер указывает определенное место элемента в периодической системе. [c.31]

Испускание позитрона происходит в результате превращения протона в нейтрон и, следовательно, сопровождается уменьшением положительного заряда ядра на единицу. Образовавшийся при этом элемент перемещается в периодической системе на один номер влево от исходного элемента. При Р-радиоактивном распаде в результате превращения нейтрона в протон из атомного ядра вылетает электрон. [c.64]

Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Атом представляет собой электро-нейтральную частицу, состоящую из положительно заряженного атомного ядра и отрицательно заряженных электронов. Число положительных зарядов ядра атома каждого элемента равно порядковому номеру его в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева. У атома водорода, например, заряд ядра равен единице, он имеет один электрон у атома натрия положительный заряд ядра 11, он имеет 11 электронов. [c.42]

Переходы со спонтанным испусканием аналогичны излучению осциллирующей системы зарядов, в первом приближении — диполя. Следовательно, мы можем сравнить энергию, излучаемую в единицу времени колеблющимся диполем, и энергию квантов, спонтанно испущенных в такое же время атомной системой, представляемой схемой двух уровней. Эта энергия определяется вероятностью перехода, заселенностью исходного уровня и энергией кванта [c.21]

Таким образом, при переходе от любого элемента Периодической системы Д. И. Менделеева к следующему заряд ядра увеличивается на единицу, также на единицу увеличивается и число электронов. Величина заряда атомного ядра любого элемента 2 есть не что иное, как его атомный, или порядковый номер в Периодической системе. Величина 2 также равна числу электронов в атоме данного элемента и определяет его химические свойства. Очевидно, что с увеличением числа Z строение атома соответствующего элемента усложняется. Так атом урана — одного из самых тяжелых элементов — имеет 2—92, и, следовательно, содержит 92 электрона, вращающихся вокруг ядра. Можно полагать, что такое большое число двигающихся частиц должно располагаться внутри атома некоторым упорядоченным образом. Каков же этот порядок Можно ли его найти, пользуясь законами Ньютона и небесной механики, или этот микромир подчиняется своим особым законам Для ответа на подобные вопросы следует познакомиться с данными, характеризующими движение микрочастиц. [c.230]

Подробный расчет рассеяния а-частиц, основанный на формуле взаимодействия одноименных зарядов, позволил определить величину заряда атомных ядер тех материа--лов, на которых происходило рассеяние. Оказалось, что заряд ядер разных атомов, выраженный в единицах заряда электрона, равен номеру клетки, занимаемой элементом в периодической системе Менделеева. [c.23]

Эта формулировка не изменяет содержание закона, она только углубляет наше понимание его. Следует заметить, что атомные массы связаны со значением зарядов атомных ядер прямой пропорциональностью. Как показал еще Ридберг, при переходе от одного элемента к соседнему в периодической системе атомная масса увеличивается в среднем на 2—3 единицы. [c.40]

Заряды атомных ядер при переходе от водорода до урана непрерывно увеличиваются на единицу. При зтом порядок расположения элементов полностью совпадает с их порядком в периодической системе. [c.108]

Опыты с а-частицами позволили также оценить величину положительного заряда ядер различных атомов. Очевидно, что отклонения а-частиц должны быть тем более сильными, чем больше положительный заряд атомного ядра, мимо которого пролетает а-частица. Были точно определены отклонения а-ча-стиц при прохождении их через листочки платины, серебра и меди и отсюда вычислены заряды атомных ядер этих элементов. Оказалось, что они больше заряда электрона соответственно в 77,4 46,3 29,3 раза порядковые номера этих элементов в периодической системе Н — 78, Ag — 47, Си — 29. Следовательно, заряд ядра численно равен порядковому номеру элемента, если за единицу заряда принять заряд электрона. [c.78]

Набор трех квантовых чисел и, / и /П характеризует определенную орбиталь п1пц- В табл. 4.4 приведены некоторые волновые функции для одноэлектронного атома с зарядом ядра 2 в полярных координатах, в которых г — расстояние до ядра, 0 — угол с осью г, <р — угол с осью х в плоскости, перпендикулярной оси 2, ао=1—боровский радиус. Эти функции представлены (в атомной системе единиц) в виде двух сомножителей, один из которых зависит только от г — расстояния до ядра, а второй — от углов 0 и ф таким образом, сама волновая функция — произведение этих сомножителей (радиального и углового). [c.56]

Если имеется система частиц с одинаковыми зарядами и одинаковыми массами (д = д и т= т для любого /), например система электронов, то магнитный момент будет пропорционален полному угловому моменту этой системы ц = (д/2тс)Ь,. Обычно коэффициент пропорциональности ц= / 2тс называют магнетоном для соответствующей частицы и записывают указанное соотношение в виде х = signg (ц / Й)Ь. В частном случае системы электронов абсолютная величина коэффициента пропорциональности = еЬ 2тс носит название магнетона Бора (д = -е). Если бы использовалась атомная система единиц, то для магнетона Бора получилось бы выражение = 1/2с, причем в этой системе с = 137,036. [c.127]

Напомним, что йсо выражения приводятся в атомной системе единиц, в которой заряд электрона равен —1, а заряд ядра При переходе к размерным единицам в суммах по I и г в (1.25), (1.26) мы долншд добавить заряды б1 и ej соответственно. Ято же об стоятельство следует иметь 1з виду в (1.29) при определении зарядьв ионов и gJз, [c.84]

Все радиус-векторы отсчитываются от начала лабораторией систомы координат, Л а— масса ядра а в атомной системе единиц, т. е. в единицах массы электрона, — заряд ядра а. [c.273]

О Химическая техаология обэтченного ядерного горючего. М., 1971 Александров А. П., Атомная энергетика и научно-технический прогресс. М., 1978 Ядерная технология, М., 1979. ЯДРО АТОМНОЕ, центральная часть атома, в к-рой сосредоточена осн. часть его массы. Размеры ядра в десятки тысяч раз меньше размеров атома. Я. а. состоит из нуклонов протонов и нейтронов. Число протонов 2 определяет положит, электрич. заряд ядра в единицах элементарного электрич. заряда 2 равно порядковому номеру данного элемента в периодич. системе и наз. атомным номером элемента. Сумма 2 и числа нейтронов N наз. массовым числом А (ближайшее целое число к величине атомной массы). Я. а. изотопов данного элемента содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Ядра с одинаковыми А, но различными 2 и Л7, наз. изобарами, с одинаковыми Ы, но различными Л и 2,— изогонами. [c.726]

Таким образом, процессы, происходящие в атомных системах, предопределяют набор энергетических и зарядовых состояний молекулярных ионов, а следовательно, и характер изменений в целом. Результаты теоретических и экспериментальных исследований показывают, что дву- и многозарядные молекулярные ионы, цеза-висимо от их состава и строения, обычно оказываются неустойчивыми. При этом распад изолированных многократно заряженных молекулярных ионов носит крайне разрушительный характер и распространяется не только на остов молекулярных ионов, но и на образующие его структурные единицы. Механизм распада этих ионов заключается в быстром перераспределении положительного заряда, первоначально локализованного на дочернем атоме, между составными частями ионов и последующем кулоновском взаимодействии одноименных зарядов. [c.74]

Теперь можно рассмотреть электронные конфигурации элементов и построение периодической таблицы. При переходе от одного элемента к другому заряд ядра возрастает на единицу и один электрон добавляется в конфигурацию, окружающую ядро (подробности, касающиеся заряда и строения ядра, см. в разд. 5.2). Основное правило заключается в том, что в конфигурации основного состояния атома электроны занимают орбитали с наинизщей энергией, соответствующие принципу исключения Паули. Этот принцип, выдвинутый Паули (1925) на основании наблюдений атомных спектров, гласит, что в любой атомной системе никакие два электрона не могут иметь идентичные волновые функции. [c.27]

Но это не исчерпывало еще всех возможностей искусственного получения новых элементов. Граница периодической системы в области легких ядер задана водортдом, ибо не может быть элемента с зарядом атомного ядра меньше единицы. Но в области тяжелых ядер эта граница отнюдь не задана ураном. В самом деле, отсутствие в природе более тяжелых, чем уран, элементов, говорит только о том, что периоды полураспада таких элементов значительно меньше возраста Земли. Поэтому среди тр>ех древ естественного радиоактивного распада, включающих изотопы с массовыми числами А = 4п, 4га + 2 и 4 - 3 сохранились лишь ветви, начинающиеся долгопериодными изотопами ТЬ з2, и и Все короткопериодные ветви, образно выражаясь, высохли и отвалились в незапамятные времена. Кроме того, полностью высохло и погибло четвертое древо радиоактивного распада, включающее изотопы с массовыми числами Л = 4га+1, если когда-либо и были на земле изотопы этого ряда. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология