Момент количества движения атомов электронами

ИТ из определенного числа (может быть, очень большого, но не бесконечного) отдельных порций (квантов). Устойчивость атома была объяснена Н. Бором (1913) на основании понятия о квантовании энергии. Атом не излучает и не поглощает энергию при движении электронов только по определенным (стационарным) орбитам. По теории Бора орбита является стационарной, если электрон на ней обладает моментом количества движения (т иг), равным целому числу п квантов действия тп иг = пк/2п. [c.35]

Различаясь лишь пространственной ориентировкой, орбитали с одинаковыми I не различаются по энергетическим состояниям электронов на них и называются поэтому вырожденными. Положение меняется, если атом находится во внешнем магнитном поле. Тогда направления в пространстве становятся различимыми и энергетические состояния электронов с одинаковым I, но разным направлением вектора момента количества движения также различаются. Сказанное не относится к х-орбитали с / = 0 и, следовательно, единственной нулевой проекцией на любую ось. [c.55]

Основные положения своей теории строения атома Бор сформулировал в виде постулатов. Эти постулаты накладывают определенные ограничения на разрешенные классической физикой формы движения. Первый постулат Бора электрон в атоме может находиться только в стационарных или квантовых состояниях с дискретными значениями энергии Еп, в которых атом не излучает. Для стационарных состояний момент количества движения электрона М равен целому кратному постоянной Планка Й= (/ /2я), т. е. [c.34]

При каждой электронной конфигурации, вообще говоря, возможно несколько разных атомных состояний, отличающихся полным спином и моментом количества движения. Благодаря взаимодействию электронов (которым мы до сих пор пренебрегли) эти состояния имеют разные энергии и мы должны определить, какое из них является наинизшим состоянием. Различные состояния атома, получаемые из одноэлектронной конфигурации, находятся по правилу сложения векторов и обо начаются большими буквами 3,Р. Так, атом водорода имеет один электрон на 15-уровне. Спин его равен /2, поэтому низшим состоянием будет 5 (дублетное 5-состояние). Гелий имеет два электрона на 1з-уровне, полный спин его равен нулю, основным состоянием будет 5 (синглетное [c.30]

Состояние электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами n — главное, / — побочное, от — магнитное, — спиновое, определяющими соответственно энергетический уровень орбиты электрона, момент количества движения, орбитальный магнитный момент и магнитный момент электрона, обусловленный его вращением. Совокупность электронов с одинаковым главным спиновым -ЧИСЛОМ называют слоем, в котором электроны разделены на подгруппы — S, р, d, f. Число электронов в подгруппе указывают показатели степени при буквенном обозначении подгруппы. Например, атом фтора можно обозначить так Is 2s 2/0 . [c.18]

При рассмотрении реакций горячих атомов с молекулами весьма удобно и для расчета и для понимания особенностей этих реакций разделить процесс столкновения на два этапа. Сначала рассматривают столкновение горячего атома с атакуемым атомом молекулы, не учитывая передачи энергии, импульса, спина и орбитального момента количества движения горячего атома остальной части. молекулы. Единственно, что учитывается на этом этапе —взаимодействие атакуемого атома с остальной частью молекулы — вид его электронной волновой функции. Ее следует взять такой, какой описывается соответствующая молекулярная орбита. При этом, разумеется, химические реакции не могут быть описаны. Они появляются на втором этапе, когда учитывается передача энергии, импульса, орбитального момента и спина от системы атакуемый атом — горячий атом остальной части молекулы. Передача энергии необходима для того, чтобы могла произойти реакция отрыва, например, атома водорода в результате соударения с горячим атомом трития (остаток молекулы играет здесь роль третьего тела, без которого, как известно, тритий и водород не могут рекомбинировать). Передача спина означает согласованное изменение электронных конфигураций связи горячего атома с атакуемым атомом и связи этого последнего с молекулой. Так, если электронная конфигурация первой из этих связей изменится таким образом, что по этой связи произойдет переход электрона с разрыхляющего уровня на разрыхляющий, то в результате будет иметь место реакция отрыва атакуемого атома. [c.165]

Когда атом с одновалентным электроном помещен в магнитное поле, его уровни энергии расщепляются на несколько компонент, давая характерную картину Зеемана. Энергия взаимодействия, которая вызывает эти смещения, состоит из двух частей — одна, возникающая благодаря спину электрона, и другая, возникающая в результате орбитального движения. Согласно гипотезе спина (раздел 5 гл. III), электрон имеет компоненту магнитного момента, равную rjz в направлении, в котором компонента спинового момента количества движения равна у "h. Так как энергия частицы с магнитным моментом М в поле [c.148]

При низких энергиях падающих фотонов электроны выбиваются из атомов преимущественно под прямыми углами к направлению движения фотона, но с увеличением энергии электроны начинают выбиваться главным образом в направлении движения фотонов. Поскольку должны выполняться законы сохранения энергии и момента количества движения, то атом, с оболочки которого вырван электрон, также получает некоторый импульс (атомы отдачи). Таким образом, фотоэффект невозможен на свободных электронах. [c.48]

Атомы в состоянии 5, Р, О, Р имеют те же орбитальные моменты количества движения, что и атом водорода с его единственным электроном на 5-, /-орбиталях. Энергетическое состояние атома можно определить квантовым числом L, аналогичным квантовому числу I атомной орбитали (так, Ь = 2 описывает >-состояние атома, как 1 — 2 отвечает -подуровню). [c.616]

Рассмотрим теперь подробнее различные типы стационарных состояний электрона в атоме, причем ограничимся простейшим случаем водородоподобных атомов. В отличие от осциллятора, стационарные состояния атома характеризуются набором квантовых чисел п, I, nil, определяющих значения энергии, момента количества движения и проекции момента на к.-л. направление четвертое квантовое число ша определяет значение проекции спина электрона на это же направление (см. Атом). На рис. 10,а пока- [c.259]

Рассмотрим какой-либо атом в магнитном поле, достаточно сильном для того, чтобы все электроны этого атома ориентировались независимо в соответствии с этим нолем. Тогда состояние каждого электрона будет описываться определенным набором квантовых чисел для каждого электрона можно указать значения главного квантового числа п определенной орбитали, квантового числа орбитального момента Количества движения I, орбитального магнитного квантового числа т.1 (указывающего составляющую орбитального момента количества движения в направлении поля), спинового квантового числа (которое для каждого электрона имеет значение /г) и спинового магнитного квантового числа (которое может быть равно + /2, что соответствует приближенной ориентации спина в направлении поля, или — 2, что соответствует приближенной ориентации спина в противоположном направлении). Открытый Паули принцип исключения можно сформулировать следующим образом атом не может существовать в таком квантовом состоянии, при котором два электрона данного атома имели бы одинаковый набор квантовых чисел. [c.116]

Электронный парамагнитный резонанс был открыт Е. К. Завой-ским. В основе этого явления лежит эффект Зеемана — способность магнитного поля расщеплять уровни энергии атома, обладающего магнитным моментом. В свою очередь магнитный момент атома зависит от наличия в его составе неспаренных электронов, ибо, обладая зарядом и моментом количества движения, электроны ведут себя подобно маленькой магнитной стрелке. В магнитном поле атом приобретает дополнительную энергию S, которая, в соответствии с правилами квантовой механики, может принимать ряд дискретных значений. Величина этой энергии пропорциональна напряженности магнитного поля Н [c.117]

Постулат 1. Электрон в атоме может враш,аться вокруг ядра только по орбитам стационарным, отвечающим определенным квантовым условиям, на которых его момент количества движения равен целому числу квантов действия Л, деленному на [c.46]

При образовании связей с участием р-электронов возможно также боковое перекрывание р-орбиталей (наложение р - или р -функ-ций). Рис. 7 поясняет этот случай. Электронное облако такой связи симметрично относительно узловой плоскости ху. Такая связь получила название л-связи. Она образована электронами, у которых проекция момента количества движения на направление связи по абсолютной величине равна единице. Так как ориентация проекции момента имеет два значения (+1), то каждый атом может образовать только две л-связи. [c.29]

Атомы и молекулы являются сложными динамическими образованиями. Каждый атом состоит из ядра ( 10-13 см), в котором сосредоточена почти вся его масса, и из электронной оболочки (- 10 см), окружающей ядро. Составные части атомных ядер (нуклоны) — протоны и нейтроны — имеют примерно одинаковую массу, превосходящую массу электрона в 1840 раз. Протоны и электроны имеют электрические заряды, равные по величине, но противоположные по знаку (протоны имеют положительный заряд, электроны — отрицательный), нейтроны не имеют электрического заряда. Помимо массы и электрического заряда протоны, нейтроны и электроны имеют собственные моменты количества движения, называемые их спинами, которые равны по вели- [c.191]

Энергия в теории Бора определялась тем же квантовым числом п, что и момент количества движения. Зная энергию атома в двух состояниях, отличающихся положением электрона, можно вычислить и частоту колебаний, отвечающую переходу электрона. Если этот переход происходит с далекой орбиты на ближайшую к ядру, квант энергии испускается, если с близкой на более удаленную, атом поглощает квант. Теория Бора позволила вычислить частоты линий спектра водорода, и практическая спектроскопия могла либо опровергнуть, либо подтвердить теорию Бора. В то время было уже хорошо известно, что линии спектра испускания водорода группируются в серии (у водорода спектр оказался, естественно, самым простым), причем длины волн каждой линии данной серии удается вычислить с большей точностью по уравнению, которое является обобщенным эмпирическим уравнением Бальмера [c.77]

В многоэлектронных атомах приходится учитывать не только взаимодействие электрона и ядра, но и взаимодействие электронов между собой. Эта труднейшая задача решается приближенными методами, разработанными главным образом Д. Хартри и В. А. Фоком и применяющимися во всех практических случаях. Если рассмотреть систему из двух электронов и ограничиться допущением, что квантовые числа их не зависят друг от друга, то нетрудно видеть, что общий момент количества движения может быть найден суммированием векторов. Если спины антипараллельны, суммарный спин равен нулю (синглетное состояние), атом не имеет магнитного момента если они параллельны, то сумма равна единице. В этом случае суммарный спин (вектор) может в магнитном поле принимать различные ориентации его проекция на направление поля может равняться -Ы, О, —1. Получается, следовательно, три различных состояния, отличающихся по энергии, т. е. три подуровня (триплетное состояние). [c.93]

Метод МО в форме составного атома . Этот метод был развит Малликеном. Сущность его заключается в следующем. Предполагается, что ядра атомов А и В в молекуле АВ как бы сливаются вместе и образуют один гипотетический атом, электроны которого располагаются по энергетическим уровням в соответствии с квантовыми числами. Уровень энергии электронов в таком атоме определяется главным квантовым числом п, орбитальный момент количества движения — квантовым числом /, а в место проекции этого момента на направление магнитного поля берется проекция на ось молекулы, и поэтому вместо магнитного квантового числа т вводится квантовое число %. Соотношения между квантовыми числами следующие [c.98]

Если атом находится в одном из состояний 5, то / = О, ] = 8 н внутреннее квантовое число / == 7г. При наличии электрического или магнитного поля возможны два направления вектора спина валентного электрона, находящие своё отражение в двух значениях магнитного квантового числа т /г и — /г. При отсутствии внешнего поля направление вектора спина электрона безразлично и на высоту энергетического уровня атома не влияет, так как момент орбитального количества движения электрона равен нулю, и взаимодействия спина с орбитальным движением в этом случае нет. [c.331]

Электронная проводимость. Для слабо ионизованной плазмы рост плотности приводит к появлению эффектов неидеальности при взаимодействиях электрон-атом. Один из них, так называемый перенос посредством столкновений, можно попытаться грубо оценить с помощью метода Энскога [3, 4] применительно к бинарным столкновениям. При этом предполагается , что частицы являются упругими шарами с кинетическим диаметром, равным диаметру эффективного диффузионного сечения взаимодействия электрона с атомом Ввиду соизмеримости размеров частиц и средней длины свободного пробега, диссипация энергии в этих условиях происходит как посредством свободного движения частиц от соударения к соударению, так и в результате мгновенного переноса количества движения от центра массы одной частицы к центру массы другой частицы в момент столкновения. Приближенно для электропроводности можно получить 2 [c.296]

Квантовая механика основана на том, что все существующее и происходящее в окружающем нас мире — вещества, излучения, процессы — имеет прерывистую (дискретную) природу. Из этого следует, что любой объект изучения нельзя делить беспредельно, не изменяя его природу, так как он состоит из определенного числа (может быть очень большого, но не бесконечного) отдельных порций (квантов). Устойчивость атома была объяснена Н. Бором (1913) на основании понятия о квантовании энергии. Атом не излучает и не поглощает энергию при движении электронов только по определенным (стационарным) орбитам. По теории Бора орбита является стационарной, если электрон на ней обладает моментом количества движения Шеиг), равным целому числу п квантов действия Шеиг = пк/2п. [c.27]

В предыдущих разделах можно было не рассматривать магнитный момент атома водорода, поскольку при отсутствии впеягнего э.лектромагнпг-ного поля он не играет роли. Одиако если атом поместить в электромагнитное поле, то атомные моменты уже взаимно не компенсируются, а стремятся ориентироваться в направлении поля. Этой тенденции противодействует механическое движение частиц. Прп изучении поведения атомов во внешних полях выявился тот важный факт, что электроны движутся в пространстве трех измерений. Их орбиты являются эллиисоидальнымн, а не эллиптическими. Движение по эллипсу соответствует двум степеням свободы и, согласно теории Зоммерфельда, описывается двумя квантовыми условиями. Совершенно аналогично тот факт, что плоскость эллиптической орбиты должна быть наклонена иод различными углами к выбранному направлению, приводит к необходимости учесть третью степень свободы и использовать третье квантовое условие. В качестве третьей координаты можно выбрать угол ф, образованный направлением магнитного момента и нанравлением поля. Сопряженный момент количества движения равен [c.121]

Ядерный магнитный резонанс. Кроме массы М) и заряда (2), ядро имеетеш,етретьюхарактеристику, а именно момент количества движения /, обусловленный его враш ением (спином) вокруг оси. Поскольку атом можно рассматривать как миниатюрную солнечную систему, в которой вокруг солнца (ядра) вращаются планеты (электроны), постольку и ядерный спин можно сравнить с вращением солнца вокруг его оси. (Электроны также обладают спином, который аналогичен вращению планет, вызывающему смену дня и ночи.) Подобные аналогии, безусловно, несовершенны, но, стремясь познать природу, можно допустить простое сравнение известного с неизвестным. [c.22]

Производные двухвалентного углерода, известные под названием карбенов, илиметиленов, привлекли в последние годы внимание как химиков, так и теоретиков. Эти вещества являются важными промежуточными соединениями во многих органических реакциях, а простейшие члены этого ряда, по-видимому, представляют случаи, особенно интересные для развития методов квантово-механического расчета аЪ initio в применении к структурным проблемам. Наиболее интересные структурные проблемы связаны с тем, что в случае карбенов должны существовать два сравнительно низколежащих электронных состояния. Возможные случаи иллюстрируются примером метилена, простейшего члена ряда. Поскольку атом углерода имеет для образования связей четыре орбиты с низкой энергией, очевидно, что НгС представляет собой электронодефицитную молекулу. При этом две орбиты используются четырьмя электронами С — Н-связей, а две другие могут занимать два несвязывающих электрона. Если бы обе эти орбиты были эквивалентными, то, согласно правилу Гунда, электроны занимали бы разные орбиты с параллельными спинами. С другой стороны, если бы эти две имеющиеся в распоряжении орбиты были невырожденными, то оба электрона занимали бы, вероятно, более низкую орбиту и, следовательно, имели бы спаренные спины. Молекула с неснаренными спинами обладала бы отличным от нуля суммарным электронным спиновым моментом количества движения (таким образом, ее состояние было бы триплетным. Молекула же со спаренными спинами была бы синглетной. Эти соотношения представлены на схеме 1. [c.267]

Вывод о том, что формы атомных электронных облаков не могут быть произвольными, вытекает из физического с.мысла квантового числа I. Именно оно определяет значение орбитального момента количества движения электрона зта величина, как и энергия, является квантованной физической характеристикой состояния электрона в ато.ме. [c.74]

Стационарные связанные состояния. Связанные состояния электрона, принадлежащего определенному атому или молекуле, представляют особый интерес для физики и химии. Такие состояния имеют место, когда энергия электрона отрицательна (т. е. когда его средняя кинетич. энергия меньше средней потенциальной нри этом потенциальная энергия электрона па бесконечности полагается равной нулю). Как уже было отмечено, совокупность связанных состояний, в к-рых может находиться электрон в заданном поле, образует нрерывЕтый ряд они квантованы. Энергия этих состояний может принимать лишь определенные значения (дискретные уровни энергии) дискретными являются также и возможные значения момента количества движения и одной из его проекций. При переходе системы из одного состояния в другое квантовые числа изменяются скачком. Нахождение решений ур-ния Шредингера для таких состояний позволяет онределить возможные значепия энергии, форму электронного облака, а на этой основе — физич. свойства микросистем. [c.258]

Верхний числовой индекс слева от буквы называется мулътиплет-ностъю данного состояния. Его значения 28 I, где <5 — результирующее электронно-спиновое квантовое число. Мультиплетность показывает число способов ориентации результирующего электронного спина по отношению к магнитному полю или к вектору орбитального момента количества движения. Для 8 = 1/2 имеются две ориентации, отвечающие составляющей 4-1/2 или —1/2 относительно Ь. Для Ь = 1, например в случае нормального состояния атома бора, эти две ориентации спина электрона приводят к двум значениям / 1 -Ь 2 = /г и 1 — Vг = 2-Эти значения J указываются в виде нижнего индекса при данном символе такими двумя состояниями являются и Эти два состояния по энергии почти одинаковы, причем различие (проявляющееся в расщеплении тонкой структуры) увеличивается с возрастанием X (0,002 эВ для В, 0,014 эВ для А1, 0,102 эВ для Оа, 0,274 эВ для 1п) атом каждого из этих элементов в нормальном состоянии обозначается символом Рг/ и в первом возбужденном состоянии Рз/а- Принято считать, что эти два состояния образуют две составляющие дублета. [c.121]

Эффект приложения магнитного поля к атому или одноатомному иону приводит к усилению вращения электронов вокруг оси, имеющей направление поля и проходящей через ядро. Это вращение, называемое прецессией Лармора, характеризуется угловой скоростью еН12тс. Момент количества движения электрона с радиусом вращения р относительно оси вдоль направления поля и с угловой скоростью еН12тс равен еНр 12с] магнитный момент электрона связан с моментом количества движения фактором — е 2тс и, следовательно, равен —Таким образом, для мольной диамагнитной восприимчивости можно записать следующее выражение [c.811]

Как и при измерении магнитной восприимчивости, здесь наблюдаются два основных случая. В первом—энергия, связанная с кристаллическим полем, намного больше спин-орбитального взаимодействия электронов. Это наблюдается у переходных элементов, обладающих -электронами, и когда -электроны находятся в поле кристалла. Основным результатом является такая компенсация орбитального момента количества движения электронов, что магнитные свойства определяются в первую очередь спином неспаренных электронов. Во втором случае расш,енление Штарка, вызванное полем кристалла, является незначительным возмущением, по сравнению со спин-орбитальным взаимодействием. Это наблюдается у лантанидных элементов, у которых 4/-элек-троны экранированы от электрических полей валентными электронами. В этом случае полный момент количества движения / сохраняется, и ион в кристалле ведет себя как свободный атом. [c.503]

Смотреть страницы где упоминается термин Момент количества движения атомов электронами: [c.47] [c.324] [c.80] [c.156] [c.80] [c.85] [c.334] [c.275] [c.279] [c.215]

Электронное строение и химическая связь в неорганической химии (1949) -- [ c.277 ]

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Атомы движение

Количество движения

Круговые орбиты 69. Энергия и момент количества движения электрона, движущегося по эллиптическим орбитам 70. Квантование атома водорода 71. Квантовые состояния и фазовые интегралы

Момент атома электрона

Момент количества движения атомов

Момент количества движения электрона

Момент электрона

Электрон в атомах

Электрон движение в атоме

Электронный момент

Справочник химика 21

Химия и химическая технология