Векторы и уровни энергии

При одной и той же электронной конфигурации (для первых и вторых квантовых чисел) 2з р энергии атомов сильно меняются при изменении в расположении спиновых векторов. Если принять энергию состояния за ноль, то для Ю уровень будет выше на 1,97 эв (на 45,4 ккал) уровень [c.172]

При внесении протонов в сильное однородное магнитное поле вектор их магнитных моментов ориентируется параллельно или антипараллельно внешнему магнитному полю (рис. 1.1.7). Каждой из этих ориентаций соответствует определенная энергия можно сказать, что протоны находятся на энергетических уровнях Ех и Е2. На более низком уровне Е находится больше частиц, чем на более высоком уровне Е [см. упражнение 1.4.1 в конце раздела 1.4 (после раздела 1.4.6)]. Если перпендикулярно к магнитному полю приложить переменное электромагнитное поле, частоту которого можно менять, то при строго определенной частоте V частицы будут поглощать энергию и переходить с низшего уровня на более высокий уровень Е Условием резонанса является [c.37]

Интенсивность полосы поглощения в ИК спектре зависит от изменения дипольного момента молекулы для соответствующего колебательного перехода. Момент перехода имеет свойства вектора, поэтому при поляризации падающего на образец излучения уровень поглощенной энергии зависит от угла между направлением момента перехода данного колебания и направлением электрического вектора электромагнитной волны. В связи с этим при работе в поляризованном свете появляется еще один параметр —дихроизм, который наряду с частотой, интенсивностью и формой колебания может быть использован для анализа структуры полимеров с помощью И К спектроскопии. [c.14]

Перед тем как развить теорию с этой точки зрения, представляется полезным кратко рассмотреть историю эффекта Зеемана. Еще до появления в 1925 г. гипотезы спина электрона физики пытались дать формальное описание атомных спектров в терминах чисто орбитальной схемы электронных состояний таким образом, чтобы полный момент количества движения атома представлял собой сумму векторов Ь отдельных электронов. В такой схеме сумма составляющих по оси г орбитальных моментов количества движения 4 является интегралом движения, которое квантуется, получая значения ). При этом магнитная энергия возмущения дается формулой (16.1) без члена, содержащего 5 . Поэтому магнитная энергия равна просто о, умноженному на и уровень, характеризуемый [c.363]

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 V связана с разностью энергий орбиталей выражением Е = Н Главные линии в атомных спектрах соответствуют большим разностям энергий и обусловлены электронными переходами между уровнями энергий с различными значениями п. Переходы между уровнями с одинаковыми л, но различными I (т. е. 5, р, с1, ) приводят к появлению тонкой структуры основных линий, так как разным значениям / соответствуют небольшие различия в энергиях. Эта тонкая структура свидетельствует о действии квантового числа I. Экспериментальным доказательством существования квантового числа т является эффект Зеемана, а именно расщепление спектральных линий в магнитном поле. Все р-орбиталн с данным п вырождены, но в присутствии магнитного поля появляются небольшие отличия в энергиях, соответствующие различным квантованным ориентациям вектора углового момента орбитали относительно поля. При /=1 вектор орбитали с самой низкой энергией ориентирован по полю, вектор следующей по энергии орбитали — перпендикулярно полю и самой высокой орбитали — в направлении, противоположном полю. Наблюдаемое расщепление спектральных линий в магнитном поле обусловлено переходами между этими орбиталями с несколько различающейся энергией. [c.26]

Бриллюэна. Затем происходит быстрое уменьшение Л ( ) ввиду того, что в некоторых направлениях волнового вектора к разрешенных значений энергии не существует. Если первая и вторая зоны Бриллюэна не перекрываются, то по заполнении первой энергетической зоны следующий уровень будет соответствовать возрастанию энергии на величину — Ез. Если же первая и вторая зоны перекрываются, то добавляемые электроны будут заполнять первую зону до тех пор, пока высшие заполненные уровни ее не сравняются с низшими заполненными уровнями второй зоны. Таким образом, на уровнях обеих зон будет находиться [c.10]

Центры с неспаренными электронами (ионы переходных металлов, радикалы, центры окраски и др.) характеризуются отличным от нуля значением вектора полного магнитного момента. Они могут находиться в нескольких состояниях, отвечающих различным ориентациям вектора. В отсутствие внешнего магнитного поля все эти состояния имеют равные энергии, т. е. являются вырожденными. При наличии поля каждой ориентации вектора магнитного момента соответствует свой энергетический уровень. В магнитных полях, создаваемых в ЭПР-спектрометрах, энергии перехода из одного состояния в другое соответствуют микроволновой области электромагнитного излучения. [c.213]

Уравнение (10.18) —фактически необходимое условие для системы в равновесии, когда равенство становится точным [191. Поскольку вектор дает скорости прихода на каждый уровень при столкновениях, из уравнения (10.18) следует, что в стационарном состоянии относительная заселенность каждого уровня ниже Е приблизительно равна относительной скорости прихода на этот уровень при столкновениях. Для уровней выше Ео используется модифицированная матрица Р, в которой -й столбец (описывающий уход с уровня 1) нормируется на 1—й,/(со+й,), а не на единицу, как этого требует уравнение (10.1) при наличии только процессов столкновений. Разбиение матриц на блоки, соответствующие различны.м областям энергий, опять существенно облегчает расчеты. Эти вопросы вместе с по- [c.328]

Второе правило Гунда состоит в том, что среди энергетических уровней одной и той же электронной конфигурации, обладающих при этом одним и тем же суммарным 5 а значит и одной и той же мультиплетностью, которая равна 25 + 1), наиболее стабильным (т. е. глубоко лежащим и отвечающим наименьшей энергии) будет уровень с наибольшим суммарным угловым орбитальным моментом Ь, т. е. с наибольшей векторной суммой всех орбитальных векторов. Такое правило является следствием того, что большой суммарный орбитальный момент L служит показателем стремления электронов двигаться вокруг ядра в одном направлении, а не навстречу друг другу. В последнем случае векторы I имели бы противоположные знаки, что компенсировало бы их и уменьшало бы сумму Ь. При вращении электронов по возможности в одну сторону они могут лучше избежать столкновений или сближений друг с другом. [c.88]

Для термических реакций общие уравнения (10.2) и (10.3) по-прежнему пригодны для определения стационарного распределения заселенностей по различным уровням энергии. Здесь отсутствует внешнее поступление молекул взамен тех, которые удаляются реакцией, поэтому 7 =0, если только такой приход не вводится для удобства при вычислениях. Если это так, то исходный вектор распределения Р есть больцмановское распределение для резервуара молекул реагентов [1,6]. Однако в отсутствие внешнего поступления каждый уровень энергии непрерывно обедняется в результате потери молекул реагентов при образовании продуктов. Скорость этого обеднения (—очень мала по сразнснию со скоростями микроскопических процессов ип,- и и поэтому решение уравнения (10.3) с =0 дает хорошее приближение для стационарного распределения концентраций п щ..Решение этих уравнений лучше всего получается методом итераций [1—3, 6]. Для уровней энергии ниже о реакция запрещена (К=0), и, поскольку по определению IN=N, уравнение (10.4) приводит к виду [c.328]

То, что при воздействии электромагнитных полей свойства воды могут изменяться на значительное время, экспериментально доказано С. Т. Усатенко и В, И. Морозовым. Они пропускали дистиллированную воду через однородное постоянное магнитное поле и одновременно воздействовали на иее высокочастотным переменным электромагнитным полем, вектор которого был перпендикулярен вектору постоянного магнитного поля. При совпадении частоты переменного поля с частотой прецессии ядер в данном магнитном иоле происходит избирательное поглощение электрохмагнитной энергии колебательного контура ядрами вещества, сопровождаемое их переходом на более высокий энергетический уровень. [c.96]

В отсутствии внешнего магнитного поля возможно распределение по девяти уровням, но без внешних возбуждений (например, ударов быстрых электронов по атому, ударов фотонами или чужими атомами) электронная оболочка атома приходит в основное состояние и оба Зс(-электрона попадают на самый глубокий уровень Такое нормальное, равновесное состояние атома, подчиненного правилам Гунда, неудобно для осуществления реакции присоединения к данному атому других частиц, так как симметрия расположения орбитальных и спиновых векторов в свободном атоме обычно не отвечает той, которая должна устанавливаться после образования химических связей в молекуле. Как показал Ван Флек, первоначальной стадией химической реакции является расшатывание симметрии, устанавливаемой, согласно правилам Гунда, в отношении электрических и магнитных межэлектронных взаимодействий. Такое расшатывание, приводящее к случайному статистическому распределению спиновых и орбитальных векторов, может совершаться под влиянием беспорядочной бомбардировки атома налетающими на него частицами (атомами, электронами, фотонами) и требует затраты заметйой энергии возбуждения, которая называется энергией перехода в валентное состояние. Эту энергию не следует путать с энергией активации реакции, которая не сказывается на тепловом эффекте реакции в противоположность этому величина энергии возбуждения валентного состояния отражается на величине измеряемого на опыте эффекта. Чем больше число непарных электронов, которые надо привести в валентное состояние, тем обычно больше требуется энергии для нарушения правил Гунда. [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология