Энергия связи электронов в атоме

В области высокоэнергетических взаимодействий на первый план выступают индивидуальные свойства атомов, молекул, ядер [32, 33]. Свойства атомов характеризуют величиной заряда ядра Ze (е - элементарный заряд, Z - атомный номер). Размеры атома определяются его электронной оболочкой. Порядок величин линейных размеров атома 10 см, поперечного сечения 10 1 см и объема Ю см . Масса атома равна произведению его массового числа на атомную единицу массы = М1,66 10 кг. Энергия связи электронов в атоме [c.41]

Энергия связи электронов в атомах [c.33]

Первый из них — фотоэлектрический эффект (рис. IX.1, а) — процесс, при котором фотон, падающий на атом, передает всю свою энергию какому-либо связанному электрону атома (чаще всего им оказывается наиболее близкий к ядру 7(Г-электрон). При этом нарушается равновесие, существующее между электроном и атомным остовом вещества, происходит разрыв связи электрон— атом. Оторванный электрон вылетает со скоростью V, определяемой разницей между энергией падающего у-кванта и энергией связи электрона в атоме [c.176]

Ионизационный потенциал характеризует энергию связи электрона в атоме. Периодичность хорошо наблюдается на примере изменения потенциала ионизации первого электрона в зависимости от порядкового номера элемента. Резкие максимумы наблюдаются у атомов инертных газов, обладающих наиболее устойчивой конфигурацией. В минимумах кривой находятся щелочные металлы. В пределах одного периода потенциал ионизации изменяется не монотонно. На кривой наблюдаются вторичные максимумы, менее резко выраженные, соответствующие заполнению -оболочки у элементов II группы — Ве Mg, 2п, Сд и Н . Следующие максимумы наблюдаются у элементов V группы — М, Р, Аз, что соответствует энергетически выгодному половинному заполнению р-оболочки, содержащей три неспаренных электрона. В пределах одной группы с увеличением порядкового номера величина потенциала ионизации в общем убывает, что связано с увеличением расстояния от ядра внешней электронной оболочки. Периодически изменяется и сродство к электрону, выражающее работу присоединения электрона к нейтральному атому. [c.7]

Одна из характерных особенностей высоких температур состоит в том, что энергия теплового движения частиц становится в этих условиях соизмеримой с энергией химических связей в молекулах, с более высокой энергией возбуждения электронов и даже с энергией связи электронов в атомах и молекулах. В результате этого происходят процессы диссоциации, в которых многие радикалы и [c.170]

В энергетическом спектре фотоэлектронов, представляющем кривую зависимости числа фотоэлектронов от кинетической энергии (или энергии связи электронов в атомах), наблюдаются четкие узкие полосы, каждая из которых соответствует определенному электронному уровню например, уровням показанным на рис. VI. , соответствует спектр вида, приведенного на рис. VI.2, а. Интенсивность полос пропорциональна содержанию эквивалентных (с учетом окружения, т. е. химического строения) атомов данного элемента. Информация, извлекаемая из фотоэлектронного спектра, прежде всего из положения пиков, сходна с той, которая может быть получена из рентгеновских спектров поглощения (или, соответственно, из УФ спектров). При прохождении через слой образца непрерывного спектра рентгеновского из- [c.136]

Энергия связи электронов в атомах. Электронные оболочки. Энергией связи банного электрона в атоме называют количество энергии, необходимое для отделения его от атома. [c.32]

Записав эти выражения для энергии связи электрона в атоме исследуемого вещества и эталона и взяв разность, получим для химического сдвига формулу [c.156]

Если энергия ионизирующей радиации hv больше энергии связи электрона в атоме или молекуле ( /i), при ионизации электрон приобретает кинетическую энергию Т. Величину можно выра- )ить уравнением [c.256]

Хотя функция i = f n) периодична, однозначной связи между строением электронных оболочек атомов и молярными объемами нет. Одной из важнейших характеристик состояния электронов в атомах являются ионизационные потенциалы атомов. Они определяют энергию связи электронов в атомах и тесно коррелируют со структурой атомной оболочки. Первые ионизационные потенциалы атомов, т, е, характеристики энергии, необходимой для отрыва одного электрона от электрически нейтрального атома, представлены как функции порядкового номера п иа рис. 76. Из рисунка видно, что периодическая зависимость первых ионизационных потенциалов /j от п выражена ярко. Максимумы 1 соответствуют атомам элементов подгруппы гелия, а минимумы — атомам элементов подгруппы лития. [c.263]

Известно, что при образовании химической связи между атомами происходит перераспределение электронной плотности в соответствии с относительными значениями их электроотрицательности. Это приводит к характеристическому изменению энергий связи электронов в атоме и сдвигу фотоэлектронных линий в РФЭ-спектре, так называемому химическому сдвигу. По величине этого сдвига можно судить о химическом окружении атомов определяемого [c.263]

Комптоновское взаимодействие. В случае комптоновского рассеяния фотоны не поглощаются, но они не имеют уже прежней энергии и в результате выбывают из пучка частиц с энергией Ео. Комптон-эффект становится существенным при энергии у-квантов много большей энергии связи электронов в атомах среды. Сечение взаимодействия не имеет такой сильной зависимости от Е среды как при фотоэффекте [c.66]

Эффективные сечения для связанно-свободного поглощения света обычно гораздо меньше (порядка Сх 10 — 10 см ), чем в случае селективных переходов. Однако вызывать связанно-свободные переходы в невозбужденных атомах могут лишь те кванты, которые обладают энергией /IV, большей энергии / связи электрона в атоме. В газе, находящемся при температуре Tg, имеется опре- [c.50]

Как правило, энергия фотона настолько превышает энергию связи электрона в атоме, что последнюю можно не учитывать и считать, что испускаемый электрон приобретает всю энергию падающего фотона. Таким образом, энергия фотона расходуется на ионизацию и возбуждение вдоль пути испускаемого электрона, начиная с точки взаимодействия фотона с атомом. [c.36]

При эффекте Комптона (рис. 1, б) фотон сталкивается с атомным электроном и претерпевает упругое рассеяние, т. е. при этом сохраняются количество движения и энергия. Если считать электрон свободным, можно легко найти зависимость энергии, приобретаемой этим электроном в результате столкновения, а также зависимость величины энергии вторичного кванта от энергии, от углов отклонения падающих фотонов и от массы электрона. Допущение, что электрон свободен, вполне обосновано, поскольку энергия у-лучей, как правило, очень велика по сравнению с энергией связи электрона в атоме. Следует отметить, что в случае эффекта Комптона общее число ( тонов остается неизменным, хотя направление фотонов меняется и они теряют энергию. [c.37]

В момент образования атом С находится в состоянии четырежды заряженного отрицательного иона с кинетической энергией 40 кэв, чему соответствует скорость электрона, обладающего кинетической энергией 1,56 эв. Из данных, приведенных в табл. 1-9, видно, что четыре внешних электрона этого иона будут сорваны электростатическими полями атомов, попадающихся на пути его движения. В процессе торможения ато.м отдачи С будет находиться в том окислительном состоянии, при котором на отделение электрона от атомов окружающей среды требуется энергия больше в (энергия связи электрона в атоме С , находящемся в данном окислительном состоянии). Поэтому нейтральный атом отдачи затормозившись до энер- [c.318]

При фотоэлектрическом взаимодействии -квант, сталкиваясь с электроном, полностью передает ему свою энергию при этом электрон приобретает кинетическую энергию, равную разности энергии -кванта и энергии связи электрона в атоме. [c.355]

Перечисленные выше основные закономерности строения электронных оболочек нашли свое отражение в периодической системе элементов Менделеева. Вся совокупность элементов была подразделена Менделеевым по их физико-химическим свойствам на 7 периодов это подразделение сохраняется и в настояш.ее время и включает в себя ряд элементов, открытых позже. Каждый из периодов начинается ш,елочным элементом и кончается атомом благородного газа (за исключением последнего незаконченного периода). Таким образом, начало периода совпадает с началом заполнения новой оболочки. По мере заполнения оболочек потенциал ионизации, определяемый энергией связи электрона в атоме, хотя и немонотонно, но в обш,ем [c.54]

В отличие от 3-частиц электроны конверсии имеют дискретный спектр. Их энергия меньше энергии у-кванта, которой мог бы быть испущен при переходе возбужденного ядра в основное состояние, па величину энергии связи электрона в атоме. Конверсия сопровождается также испусканием вторичного электромагнитного излучения, обусловленного заполнением освободившейся вакансии в электронной оболочке электронами с внешних орбиталей. Процесс внутренней конверсии может сопровождать не только изомерный переход, но и у-излучение, сопутствующее другим видам распада. [c.25]

Фотоэффект заключается в том, что у-квант, взаимодействуя с атомом или молекулой, выбивает из них электрон (называемый обычно фотоэлектроном). При этом у-квант полностью поглощается, вся его энергия передается электрону. В результате электрон приобретает кинетическую энергию, равную энергии фотона, за вычетом энергии связи электрона в атоме (рис. 13, а). [c.36]

Пренебрегая величинами порядка энергии связи электрона в атоме, уравнение (VI- ) можно написать в следующем виде [c.107]

Энергия электронов конверсии при одной и той же энергии, выделяемой ядром, может быть различна в зависимости оттого, из какой оболочки атома они вылетают. Каждый энергетический переход ядра сопровождается образованием ряда моно-энергетических групп конверсионных электронов. Наибольшей вероятностью обычно обладает процесс внутренней конверсии с испусканием электронов из /С-оболочки при переходе к следующим оболочкам вероятность конверсии уменьшается. Существуют, однако, случаи, когда выделяемая возбужденным ядром энергия меньше энергии связи /(-электронов в атоме в подобных случаях возможна. лишь конверсия на внешних оболочках атома. [c.133]

Средняя энергия р-частиц в спектре излучения радиоактивного ядра, эв Энергия -(-квантов, эв Энергия связи электрона в атоме, эв [c.385]

Для возбуждения атомных ядер требуются огромные энергетические воздействия извне, на несколько порядков превосходящие энергии химических связей в мо.чеку-лах и энергии связей электронов в атомах. Поэтому в условиях существования атомов, молекул и их ионов атомные ядра находятся в своем низшем энергетическом [c.195]

Газы при высоких температурах. Повышение температуры прежде всего вызывает усиление всех форм теплового движения частиц. При высоких температурах энергия теплового движения частиц становится соизмеримой с энергией химической связи в молекулах, с энергией возбуждения новых электронных уровней и с энергией связи электронов в атомах и в молекулах. Поэтому при высоких температурах в газе образуются возбужденные частицы и продукты диссоциации молекул в виде свободных атомов или валентно ненасыщенных групп (радикалов), которые могут находиться в равновесии с исходными молекулами. Являясь вместе с тем очень реакционно способными, эти частицы могут вступать во взаимодействие между собой или с другими частицами, образуя новые сочетания. То же относится к продуктам ионизации. Наряду с этим при высоких температурах в газах могут содержаться пары веп1еств, практически не испаряющихся при обычных температурах, а также частицы, образующиеся при термическом разложении этих веществ. В результате при высоких температурах в газах содержатся (при равновесном состоянии системы) новые, часто совершенно непривычные виды частиц, отвечающие валентным состояниям элементов, нехарактерным или неизвестным для них при обычных температурах. Эти частицы могут быть или более простыми, чем отвечающие им. частицы при обычных температурах (например, ОН, 510, 50), или, наоборот, более сложными (Сз, Сд, Ыаг, Сев, Мда, Ыа(0Н)С1, ВагОз, М05О15 и др.). [c.117]

Для фотонного И.И. имеют место упругое рассеяние (классич. рассеяЕше) и неупругие процессы, основные из к-рых - фотоэффект, эффект Комптона и образование пар электрон-позитрон. При фотоэффекте фотон поглощается атомом среды с испусканием электрона, причем энергия фотона за вычетом энергии связи электрона в атоме передается освобожденному электрону. Вероятность фотоэффекта с /С-оболочки атома пропорциональна 2 (2-ат, номер элемента) и быстро убывает с ростом энергии фотона (кривая 1 на рис. 1). В случае эффекта Комптона происходит рассеяние фотона на одном из атомных электронов при этом уменьшается энергия фотона, изменяется направление его движения и происходит ионизация атомов среды. Вероятность комптоиовского рассеяния пропорциональна г и зависит от энергии фотонов (кривые 2 и 3 на рис. 1). При энергии фотона выше 1,022 МэВ вблизи ядра становится возможным образование пар электрон-позитрон. Вероятность этого процесса пропорциональна 2 и увеличивается с ростом энергии фотона (кривая 4 иа рис. 1). При энергии фотона до 0,1 МэВ преобладает классич. рассеяние и фотоэффект, при энергии от 0,1 до 10 МэВ-эффект Комптона, при энергии выше 20 МэВ-образование пар. [c.254]

Увеличение (уменьшение) Е электронов внутр. оболочек соответствует уменьшению (увеличению) электронной плотности на рассматриваемом атоме. Так, в лигандах-до-норах после координации следует ожидать повышения энергии связи электронов в атомах, участвующих в координации, поскольку донор отдает часть своей электронной плотности атому. В лигандах-акцепторах происходит перенос электронной плотности от центр, атома к атомам лиганда, вследствие чего должна уменьшаться. В качестве примера в табл. 2 приведены значения электронов в свободных и координированных лигандах (СО и С2Н4.-акцепторы, остальные лиганды-доноры). По таким данным можно определять атом лиганда, к-рый связан с центр, атомом. [c.245]

Дополнение энергия связи электрона в атоме водорода е" / 2ао = 13,606 эВ квадрат заряда электрона е = 14,395 эВ-А ком-нтоновская длина волны электрона Х = Ь/ тс = 3,861-10 " см произведение энергии на длину волны фотона Ьс = 12398,5 эВ-А. [c.358]

В работах Ола с помощью спектроскопии ПМР, ИК и методом Х-лучевой фотоэлектронной эмиссии, позволяющей непосредственно измерять энергию связи электронов в атоме углерода органических соединений, впервые были получены прямые экспериментальные подтверждения образования ионов карбония и существования их в растворах в двух формах так называемых классических ионов с трехвалентным гибридизированным третичным атомом углерода, р-орбиталь которого вакантна, и неклассических с пента- или тетракоординированным кар-бониевым центром типа СН+, в которых заряд рассредоточен. В последних карбо-ниевый атом углерода образует три обычных а-связи и одну трехцентровую связь, два электрона которой находятся в совместном владении трех атомов [12]. [c.9]

В результате поглощения энергии при воздействии на образец рентгеновского излучения атомы переходят в возбужденное состояние. Возвращение атомов в устойчивое состояние сопровождается выделением шбытка энергии в виде рентгеновского и светового излучения, а также в виде кинетической энергии электронов. Это явление используют во многих аналитических методах. Рентгеновское излучение чаще всего используют при флуоресцентных реятгеноспектральных исследованиях. Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии позволяет получать данные об энергии связи электронов в атомах и молекулах на основании изучения спектров кинетической энергии испускаемых электронов (фотоэлектронсв). [c.23]

Изотопический сдвиг (24.1) связан с движением ядра относительно центра инерции атома. При М—>оо изотопический сдвиг исчезает. У сложных атомов к этому эффекту конечности массы добавляется еще эффект конечности объема ядра. Поле внутри ядра не является кулоновским, что естественно находит отражение в расположении термов. Добавление одного или пары нейтронов к ядру приводит к изменению радиуса ядра и, следовательно, к смещению уровней. Энергия связи электронов в атоме меньше для изотопа с большей массой (Ж >Ж г >г ). Уровни этого изотопа соответственно сдвинуты вверх. Таким образом, эффект объема противоположен по знаку эффекту массы (24.1). Изотопический сдвиг принято считать положительным, если спектральная линия, соответствующая более тяжелому изотопу, сдвинута в сторону больших частот (как в случае (24.1)). Таким образом, эффект объема дает отрицательный сдвиг. [c.272]

У(/, т) — сферическая гармоника и F — функция только расстояния г. Общий вид орбиталей оказывается, таким образом, аналогичным виду орбиталей атома водорода различие заключается в характере радиальной функции F. Получаемая при таком подходе картина должна быть достаточно близка к действительности, так как энергии связи электронов в атомах, вычисленные методом Хартри — Фока, совпадают с экспериментом с ошибкой менее 1%. Это показывает, что удовлетворительное описание атомов может дать даже исследование простых водородоподобных АО вместо АО Хартри — Фока, если в потенциальной функции заменить переменную величину Z на некоторую среднюю величину Z. Именно в этом и состоит идея, лежащая в основе метода Слейтера — Ценера. Действительно, результаты, полученные с помощью этого метода, находятся в удивительно хорошем согласии с экспериментом — ошибки в расчете энергий связи по-прежнему не превышают 1%. Можно ожидать хорошего соответствия между орбиталями, найденными из строгих вычислений по методу Хартри — Фока, и водородоподобными орбиталями с фиксированными средними значениями Z. Это и наблюдается в действительности. Орбитали обоих [c.145]