Вращательный момент электрон орбитальный

Магнитные свойства появляются вследствие вращательного движения электронов, так как движущийся электрический заряд создает магнитное поле. При этом любая частица с неспаренным электроном (атом, ион, свободный радикал) уподобляется маленькому магниту. Движение электрона в атоме по орбите вызывает появление орбитального магнитного момента, а спин электрона создает спиновый магнитный момент. В этой сложной системе магнитных моментов суммарный магнитный момент равен нулю, магнитные свойства вещества не проявляются. Но они начинают проявляться в постоянном магнитном поле. [c.330]

Если на атом действует внешняя, например магнитная, сила, ось вращательного орбитального движения вместе с направленным вдоль нее вектором вращательного момента электрона начинает прецессировать с определенной скоростью вокруг направления силы, описывая в пространстве конус (рис. 42). Очевидно, что и сама воображаемая орбита электрона вместе с вмещающей ее плоскостью вращается в пространстве, оставаясь все время перпендикулярной вектору вращательного момента. Это прецессионное движение связано с некоторой энергией, а потому энергия электрона в магнитном поле слегка изменяется, и это сказывается на спектре света, излучаемого или поглощаемого атомом. Изучение этих изменений позволяет судить о том, что векторы орбитальных электронных моментов устанавливаются под строго определенными углами по отношению к силовой оси так, что проекция орбитального момента на силовую ось всегда изображается целым числом. Так, например, для f-электрона, т. е. при втором квантовом числе, равном трем, возможны следующие положения векторного орбитального момента в пространстве (рис. 43). Из рис. 43 видно, что вектор [c.152]

Поскольку электрон имеет как орбитальный момент, так и спиновый момент, то общий момент частицы определяется обеими величинами, т. е. частицу можно характеризовать также суммарным вращательным моментом (см. далее). [c.51]

Отдельные всех N электронов атома векторно складываются в результирующий орбитальный вращательный момент [c.406]

В случае Гунда Ь предполагается, что взаимодействие векторов Л и 8 мало и вектор 8 не квантуется относительно оси молекулы. Этот тип взаимодействия характерен для состояний сЛ = О, т. е. для 2-состояний. В общем случае при таком типе связи в результате взаимодействия момента вращения ядер атомов N с составляющей орбитального момента электронов на ось молекулы Л образуется результирующий момент с квантовым числом К, которое принимает значения Л, Л 1, Л --Ь 2, Л - - 3,. .. Тогда полный момент количества движения молекулы равен сумме векторов К и 8, а его квантовое число J принимает значения К + 8, К + 8— 1,К + 5 — 2,. .., /С — 5. Уравнение для вращательных уровней энергии в случае Гунда Ь имеет следующий общий вид [2904] [c.49]

Для простоты будем полагать, что частицы АВ и ВС являются двухатомными молекулами (или ионами) с нулевыми проекциями орбитальных моментов электронов на ось молекулы (Е-термы). В 2-состоянии относительное движение ядер двухатомной молекулы эквивалентно движению одной частицы с орбитальным моментом I в центрально-симметричном поле I — суммарный момент орбитального движения электронов и вращательного движения ядер в молекуле). [c.179]

Так как вращение заряженной частицы сопровождается, как известно, возникновением магнитного поля, атомы обладают магнитными свойствами, зависящими от суммы орбитальных и спиновых вращательных моментов всех электронов, входящих в их состав. [c.149]

Парамагнитные молекулы в газообразном состоянии обладают особенностями, характерными для молекул, далеко удаленных друг от друга в пространстве. Их вращательный момент, который в жидких или твердых фазах погашен, сильно взаимодействует с электронным спином и орбитальным моментом. Это взаимодействие ведет к возникновению такого множества уровней, что чувствительность уменьшается из-за распределения интенсивностей по многим линиям. Кроме того, линии настолько близки друг к другу, что от этого страдает разрешение. По тем или иным причинам единственными молекулами, которые исследованы количественно, являются двухатомные и линейные трехатомные радикалы. [c.375]

В то время как возбуждение колебательных и электронных состояний ограничено только сохранением энергии, возбуждение вращения дополнительно ограничено сохранением полного углового момента. Одна часть полного углового момента переходного состояния обусловлена орбитальным угловым моментом двух реагентов в соответствии с их поступательным движением по отношению к общему центру масс, а оставшаяся часть — внутренним вращательным моментом реагентов. Когда комплекс распадается, полный момент может разделиться произвольно на орбитальную и вращательную составляющие. Как это произойдет, зависит, конечно, от характеристик поверхностей потенциальной энергии, в особенности от их протяженности и угловой зависимости. Для исследования вращательного возбуждения продуктов обменных реакций с участием атомов [12, 15, 21] применялись расчеты классических траекторий на различных поверхностях потенциальной энергии. [c.134]

Случай а. В этом случае взаимодействие между вращением и электронным (орбитальным) движением предполагается очень слабым, но электронное движение очень сильно связано по линии, соединяющей ядра. Общий электронный момент количества движения 2 вдоль оси молекулы, получающийся сложением А и 2 (см. параграф 2в), образует результирующий вектор / путем комбинации с вращательным движением молекулы. Отсюда следует, что / не может быть меньше 9 и принимает ряд значений [c.213]

По Бору, электрон в атоме при любом состоянии вращается по орбите, т. е. имеет вращательный орбитальный момент. В современной теории -состояние отвечает моменту, равному нулю, т. е. -электрон не вращается вокруг ядра и может, притягиваясь к положительному заряду, подходить к нему гипотетически сколь угодно близко может даже пронизывать ядро насквозь только состояния р, / и т. д. отвечают ненулевым вращательным моментам, пропорциональным числам 1, 2, 3, а потому в этих случаях плотность около самого ядра равна нулю (рис. 7). [c.21]

Существуют и более тонкие, но на самом деле требующие часто значительной энергии (иногда свыше 100 ккал) переходы к возбуждению, не сопровождаемые изменением ни первого, ни второго квантового числа, т. е. оставляющие атом формально в той же электронной конфигурации. В этих случаях нарушаются так называемые правила Гунда, необходимые для перевода атома в валентное состояние, т. е. изменяющие взаимные расположения в пространстве орбитальных и спиновых векторов вращательного момента. [c.87]

Роль вращения ядер определяется расстоянием между ближайшими вращательными уровнями. Случай а Гунда соответствует большой по сравнению с разностью вращательных уровней энергии связи орбитального и спинового моментов с осью молекулы. В этом случае роль вращения ядра можно учесть методами теории возмущений. Вначале рассматриваются энергетические состояния неподвижной молекулы. Тогда электронные состояния определяются моментом, образованным суммой Л и проекции спина на ось молекулы. Эта величина обычно обозначается буквой й, таким образом, Й = Л-(-5 . Если А З, то О пробегает значения Л 5, Л + 5—1,. Л — 5 если Л< 5. то Й = 5 + Л, 5- -Л—1,. ..,5 — Л. Следует отметить, что значение Л = О не может соответствовать типу связи а, так как в этом случае отсутствует связь орбитального движения с осью молекулы. [c.658]

После учета взаимного электростатического отталкивания электронов, зависящего от особенностей корреляции электронных движений при различных 5 и нужно принять во внимание магнитное взаимодействие орбитальных и спиновых вращательных моментов. Это спин-орбитальное взаимодействие зависит от векторной суммы 8 + 1. [c.90]

В общем случае, когда молекула может иметь отличные от нуля моменты количества движения, электронные (орбитальный и спиновый) и ядерный (связанный с вращательным состоянием молекулы в целом), разрешены переходы, для которых квантовое число MJ проекции полного момента количества движения / молекулы (исключая ядерный спин) может изменяться на единицу [c.471]

Кроме орбитального вращательного момента, каждый электрон имеет, как уже указывалось выше, спиновый вращательный момент [c.154]

Рассмотрение заселенных частей линий 2р, Зр и 4р на рис. 7 дает новую информацию, незаметную на геометрических графиках в то время как на рис.,2 и 3 линии р идут монотонно, на рис. 7 появляются на них зигзаги после каждого третьего р-элемента, т. е. после N и после Р, а на линии 4р после Аз. Геометрия в основном наглядно отражает значения вращательных орбитальных моментов и электростатические взаимодействия между электронами, лежащими на разных орбиталях, а также взаимодействие между электронами и ядром зигзаги же у азота, фосфора и мышьяка зависят от первого [c.17]

Тип связи Ь. Связь между угловыми моментами молекулы относится к типу Ь, когда энергия связи между орбитальным моментом и спином мала по сравнению с разностью вращательных энергий. Чистый случай связи типа Ь наблюдается, естественно, в молекулах, имеющих электронные состояния с нулевым орбитальным моментом (S-состояния). В легких молекулах наблюдаются случаи связи типа и в состояниях с Л =7 0. В некоторых случаях связь типа а переходит в связь типа Ь при больших вращательных возбуждениях, когда разности между соседними вращательными уровнями становятся большими. [c.659]

Молекула окиси азота N0 представляет как раз обратный случай. Она содержит один неспаренный электрон и обладает орбитальным моментом, направленным вдоль ее оси. Таким образом, основным состоянием ее является П. Сильная спин-орбитальная связь расщепляет его на два уровня с расстоянием между ними 120 слг" . Из них нижний — П1д диамагнитен,так как для него проекции спинового и орбитального моментов вдоль оси равны и противоположны по направлению, верхний уровень — Пз/, парамагнитен. Благодаря вращению молекулы он расщепляется на 2/ 1 вращательных подуровней с проекциями J на направление поля /г, /г, —Уг, — /2- Поскольку, согласно правилам отбора, для вращательных переходов АМ/ = 4 1, возможны три перехода между этими четырьмя подуровнями, которые и наблюдаются в спектре. На каждый из этих переходов накладываются спин-ядерные переходы, вызывающие расщепление линий вращательно-магнитной структуры на триплеты с расстоянием между ними 14,2 э, что значительно меньше, чем в N02 и свидетельствует о меньшей доле 5-орбиты в волновой функции неспаренного электрона [34]. [c.107]

Наличие близких термов вызвано каким-то слабым взаимодей-ствием. Было сделано предположение (С. Гаудсмитом и Г. Улен-беком), что наряду с орбитальным моментом у электрона имеется собственный момент вращения. Вращательным моментам отвечают магнитные моменты. В зависимости от ориетации этих моментов будет иметь место различная энергия их взаимодействия. Такое объяснение находится в соответствии с указанным фактом отсутствия расщепления з-термов. [c.449]

После ряда открытий, в частности после обнаружения волновых свойств электронов и других микрочастиц, стало ясно, что теория Бора недостаточная. Она потерпела неудачу даже в попытке построения второго по сложности атома — атома гелия, состоящего из ядра и двух электронов. Она не смогла объяснить обнаруженной мульти-плетности (множественности) спектральных линий в атомных спектрах элементов. Например, спектральные линии щелочных металлов оказались дублетами с очень малым отличием длин воли линий, составляющих эти дублеты. Также линии серии Бальмера в спектре водорода не являются единичными и каждая расщеплена на две очень близко расположенные линии. Это объяснили Уленбек и Гоудсмит в 1925 г. допущением у электронов вращательного (веретенообразного)-движения, что обусловливает появление у них, кроме орбитального, еще спинового вращательного момента, а также спинового магнитного момента (спин — от английского to spin — вращаться). Ориентация спинового момента электрона в дйух противоположных [c.62]

Статистическое распределение зарядовых плотностей электронов, подчиняющихся законам квантовой механики и двигающихся в атоме с неимоверной быстротой, определяется центральными силами притяжения их к положительно заряженному ядру, взаимными их отталкиваниями, завися-шими от одноименности отрицательных электронных зарядов, магнитными взаимодействиями, а также корреляцией электронных движений. Большое значение имеет при этом также скорость движений электронов и, в частности, центробежные силы, порождаемые большими орбитальными вращательными моментами имеют влияние и релативистские возрастания электронных масс, которые появляются при скоростях движения электронов, приближающихся к скорости света. [c.8]

Влияние электронного спинл на вращательные уровни (спиновое расщепление) совершенно такое же, как и для двухатомных молекул (стр. 45 и сл.) то же самое относится и к взаимодействию электронного орбитального момента Л с вращением, что приводит, как и пренеде, к удвоению -mana, [c.90]

Вращательиый импульс и магнитный момент Значение орбитального вращательного импульса электрона [c.403]

Если орбитальный вращательный момент изображается вектором, перпендикулярным оси, и проекция его равна нулю, мы говорим о 0-связевом или а-ан-тисвязевом электроне. В этом случае максимальная электронная плотность оказывается расположенной по оси связн и для связевых электронов в ядрами. [c.47]

Каждый внутриатомный электрон, кроме своей массы, заряда и энергии, зависящей в первую очередь от первого квантового числа, характеризуется вращательным моментом или моментом количества движения. При этом следует иметь в виду, что электрону сопутствуют вращения двух видов одно характеризуется движением вокруг атомного ядра, а другое отвечает некоему вращательному движению внутри самого электрона. Соответственно, и вращательных моментов у электрона два — орбитальный и так называемый спиновый . Последний термин происходит от английского слова spin , которое означает веретено и употребляется как символ ранее принимавшегося упрощенного представления об электроне как теле, вращающемся вокруг своей собственной оси наподобие веретена (о первом квантовом числе см. лекцию 8, стр. 77). [c.149]

Правило теряет силу в случае радикалов ВН2, AIH2 и НСО. Во всех трех случаях радикалы в основном состоянии изогнуты, а в возбужденном состоянии — линейны. Согласно предсказанию, возбужденное состояние должно напоминать триплет Hg или HF, поскольку в этих случаях лишний электрон переносится на следующую более высокую орбиталь. Как Hg, так и HF изогнуты. Однако AIH2, ВН2 и НСО подвержены сильному воздействию эффекта Реннера —Теллера. Он обусловлен взаимодействием между угловым орбитальным моментом электрона и вращательным угловым моментом молекулы и приводит к тому, что основное состояние становится сильно изогнутым, а первое возбужденное состояние — линейным [37]. Линейные формы СНг и HF воздействию эффекта Реннера — Теллера не подвержены. [c.526]

Физика явления. Основное условие ирименения метода ЭПР — наличие в исследуемой системе несна-реиных электронов с соответствующими магнитными моментами (свободные радикалы, ионы-радикалы, парамагнитные ионы). Появление магнитных свойств обязано вращательному движению электронов. Движущийся электрич. заряд создает магнитное ноле. Поэтому любая частица, имеющая неспаренный электрон — будь то атом, ион, свободный радикал,— подобна маленькому магнитику. Движение электрона в атоме по орбите приводит к появлению орбитального магнитного момента. Вращение электрона вокруг собственной оси — спин, создает спиновый магнитный момент. В отсутствии внешнего магнитного поля все магнитные моменты частиц имеют хаотич. направление и одинаковую энергию Е ,. Поэтому в сложной системе магнитных моментов суммарный магнитный момент равен О, и магнитные микроскопич. свойства вещества не проявляются. В постоянном магнитном поле пространственная ориентация магнитных моментов не может быть произвольной. Они ориентированы таким образом, чтобы их проекции на направление цриложенного поля принимали лишь нек-рые определенные значения. [c.481]

Два других случая заслуживают особого внимания. Основное электронное состояние молекулы кислорода 2 " и взаимодействие между электронным спином молекулы и полным вращательным моментом приводит к расщепленида вращательных уровней на триплеты [121]. Поэтому в чисто вращательном спектре КР проявляется усложненная тонкая структура, которая не учитывалась в ранних исследованиях [29, 80]. Эта тонкая структура частично разрешается, и распределение ее интенсивности хорошо согласуется с предсказаниями теории [104, 110а]. В отличие от других стабильных двухатомных молекул молекула окиси азота N0 и.меет в основно.м электронном состоянии орбитальный электронный момент количества движения / = 1. Взаимодействие между электронным моментом количества движения и полным вращательным моментом молекулы приводит к расщеплению основного электронного состояния на состояния и [c.224]

Вид зависимости вращательного терма от квантового числа /, характеризующего полный момент количества движения, определяется для конкретного электронного состояния типом связи, имеющей место между векторами орбитального Ь и спинового 5 моментов электронов с [c.146]

Однако, кроме только что изложенного дополнения к классической теории, квантовая теория дает и нечто принципиально новое. Кроме орбитального момента двигающегося по орбите электрона, есть еще, спиновый момент вращающегося электрона. В то время как движение электрона по орбите в сущности соответствует амперовскому представлению о молекулярных токах, представление о вращении (собственном вращении) электрона, о спине, не находило места в классической теории, рассматривавшей электрон как заряженную массивную точку. Как уже говорилось на стр. 360, электрон можно рассматривать как вращающуюся массу, имеющую механический вращательный момент и вследствие наличия вращающегося заряда — также и магнитный момент. Из квантово-теоретического истолкования спектров следует, что при этом механический момент [c.410]

При переходе к волновой трактовке электрона стацисжар-иость нормального состояния, а также существование других, скачкообразно отличающихся от него возбужденных состояний были объяснены совершенно иначе и притом без обязательного привлечения точно определенных орбитальных вращений. Последнее было очень важно, так как -состояниям электрона отвечал даже нулевой вращательный момент. [c.172]

При росте 1 на наибольшем протяжении оси абсцисс останутся горизонтальными линии электронов кайносим-метриков, так как они не имеют внутренних добавочных максимумов плотности, которые могли бы испытать в глубинных частях остова действие эффективного ядерного заряда, превышающего единицу. Линии мало проникающих орбиталей начнут искривляться все же раньше, чем линии непроникающих (см. рис. 1). Ранее всех при росте 2 начнут проникать в электронный остов атома з-электроны и тем раньше, чем меньше значение отвечающего им главного квантового числа. Порядок расположения орбитальных линий для r , к — /(-2) в начале данного пучка таков, что 8-линия лежит ниже всех остальных немного выше ее располагается р-лииия (начиная с /г = 2), еще выше й (начиная с /г = 3), затем идет линия / (начиная с п = 4) и, наконец, g (начиная с п = 5). Это обстоятельство зависит как от уменьшения способности к проникновению в остов, так и от увеличения центробежной силы при росте второго квантового числа увеличивается вращательный орбитальный момент. [c.13]

Как правило, В.э.у. связано с определенными св-вами симметрии квантовой системы. Для таких систем, у к-рых все направления в пространстве равноправны (напр., для своб. частиц), В.э.у. обусловлено наличием состояний с разными направлениями импульса, но с одинаковыми значениями квадрата импульса. Система, симметричная относительно всевозможных поворотов в пространстве, напр, частица, движущаяся в сферически симметричном поле, имеет вырождение по энергии, вызванное существованием (2L+ 1) состояний с разными значениями проекции момента импульса на заданную ось при фиксиров. значении квадрата полного момента импульса h L(L+ 1), где й-постоянная Планка, L-квантовое число, равное 1, 2, 3,. .. (при L = О вырождение не имеет места). Этим обусловлено, напр., В.э.у. электрона в атоме, отвечающих одному значению орбитального квантового числа, вырождение вращат. состояний молекулы (см. Вращательные спектры). Если ядерная конфигурация молекулы имеет ось симметрии порядка выше 2-го, возможно вырождение и электронных состояний молекулы (см. Электронные спектры). [c.440]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология