Атомная система

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]

Напомним, "гго в книге используется атомная система единиц. [c.50]

Формулы записываются в атомной системе единиц. [c.186]

В соответствии с принятой классификацией к атомам можно отнести не все атомные системы, а только те, электронные конфигурации которых не содержат неспаренных электронов (например, атомы щелочноземельных элементов, благородных газов и др.). Все остальные изолированные атомы представляют собой, как правило, атом- [c.7]

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ — наименьший потенциал, необходимый для удаления электрона из атомной системы (атома, молекулы, иона, радикала). И. п. связан с энергией ионизации Е, т. е. энергией, необходимой для удаления электрона [c.111]

Формула (IX.11) правильно отражает некоторые особенности спин-орбитального взаимодействия. Энергия этого взаимодействия растет с увеличением заряда ядра, зависит от величины орбитального момента, а также от формы орбитали (точнее функции распределения электронной плотности), так как для всех орбиталей, кроме круговой, величина 1/г должна быть усреднена по орбитали. Константа спин-орбитальной связи X отражает особенности конкретной атомной системы. Ее величина может быть определена нз оптических спектров. [c.229]

Орбитальные и полные энергии приводятся в атомной системе единиц. [c.220]

Величины потенциалов ионизации, т. е. наименьших потенциалов, необходимых для удаления электрона из атомной системы — атома, молекулы, иона, радикала, определяются экспериментально методами электронного удара, фотоионизации или спектроскопическим методом. [c.10]

Наименование Атомная система Система СИ [c.47]

Простейшей атомной системой является атом водорода, состоящий из ядра, в составе которого имеется один протон с зарядом е, и одного вращающегося вокруг него электрона с зарядом —е. Поскольку масса ядра значительно больше массы электрона, движением ядра можно пренебречь и включить в уравнение Шредингера лишь кинетическую энергию электрона и производные гр-функции по его координатам. [c.19]

Возможны атомные системы, имеющие, как и атом водорода, в своем составе ядро и лишь один электрон. К ним относятся ионы Не+, и т. д. Расчет [c.22]

Поскольку поляризуемость какой-либо атомной системы (атома, группы атомов, связи и т. д.) близка к ее объему, можно ожидать, [c.535]

Учение о спектрах электромагнитного излучения базируется на двух квантовых законах, сформулированных а 1913 г. Нильсом Бором. Согласно первому закону, атомная система устойчива лишь в определенных стационарных состояниях, соответствующих дискретной последовательности значений энергии системы С 2< з< Согласно второму закону, переход из состояния в состояние / может быть связан с электромагнитным испусканием (при ,> > /) или поглощением (при , > /) [c.211]

Таким образом, нулевое приближение дает возможность составить известное представление об устойчивости атомной системы. Оно позволяет приближенно описать распределение электронной плотности в атоме рС( через атомные орбитали водородоподобного атома. Чтобы получить лучшее приближение, надо учесть межэлектронное отталкивание, которым пренебрегли. [c.44]

Все современное учение о спектрах электромагнитного излучения базируется на квантовой теории, согласно которой атомная система является устойчивой лишь в определенных стационарных состояниях, соответствующих некоторой дискрет([он или непрерывной последовательности значений энергии ). [c.6]

Каждый уровень энергии любой атомной системы не является бесконечно узким, а имеет определенную энергетическую ширину. Если атом не взаимодействует ни с какими другими частицами, т. е. может быть рассмотрен как изолированный, то согласно соотношению неопределенности Гайзенберга ширина каждого (-го уровня определяется из формулы /г/2лт,-, где тг — время [c.11]

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]

Переходя к следующему уровню организации, необходимо рассмотреть с и с т е м ы, состоящие из центрального ядра и частиц в поле ядра. Это — атомы, привлекающие внимание химиков в гораздо большей степени, чем частицы в ящиках. Однако и в атомах устойчивость есть следствие ограничений, налагаемых на движение частиц. Из элементарного курса химии известно, что энергетические уровни, отвечающие стационарным состояниям атомной системы, дискретны и переходы между ними связаны с излучением или поглощением кванта энергии. Атомы, следовательно, тоже защищены от случайных влияний. Это относится и к еще более организованным системам — молекул и твердых кристаллических тел. Но по мере усложнения систем появляются новые факторы, роль которых незаметна на низших уровнях. Обмен энергией или массой зависит от геометрического соответствия между реагирующими молекулами, от распределения электронной плотности в пределах молекулы, наличия экранирующих групп и т. п. Возникает вопрос, в какой мере можно распространить принцип защиты на сложные системы. Можно ли утверждать, что в таких системах любые, даже слабые внешние возмущения или химические влияния поведут к развитию процесса, итогом которого будет глубокая перестройка системы [c.51]

Существует несколько методов решения уравнения типа уравнения Шредингера. Ограничимся рассмотрением вариационного метода, суть которого заключается в том, что вместо истинной волновой функции в уравнение подставляют некоторую пробную функцию. Тогда решение уравнения приводит к значению энергии, не совпадающему с истинным, но обязательно больше истинного. Меньшее значение получиться не может, так как тем самым открылась бы возможность поместить ядра и электроны так, что энергия системы была бы меньше, чем энергия реальной системы и, следовательно, система могла стать более устойчивой, чем реальная атомная система. На самом деле реальная система находится в основном, наиболее устойчивом состоянии, а все остальные ее состояния являются возбужденными. [c.95]

Мы неоднократно пользовались термином код , обозначая им дискретные совокупности условий которые необходимо соблюдать для перевода организации из одного состояния в другое для атомов и молекул это могут быть наборы частот или квантовых чисел, отвечающих заданному переходу. Очевидно, что благодаря наличию квантовых кодов атомная система защищена от воздействий, которые не способны перевести ее в одно из стационарных разрешенных состояний. Заметим, что аналогичной защитой обладают и молекулы, регулирующие свои отношения со средой пространст венными кодами. [c.334]

Состояние электрона в атоме водорода. Простейшей атомной системой является водород. Согласно теории Бора, водород состоит нз ядра, несущего один положительный заряд, и одного электрона — отрицательно заряженной частицы, вращающейся вокруг ядра на определенном расстоянии (0,529 А) по круговой орбите. Это можно представить схемой / на рис. 5. По современным же представлениям, движение электрона в атоме водорода не ограничивается перемещением по кругу. Двигаясь с очень большой скоростью, электрон в каждый данный момент может находиться в любой точке шаровой области пространства вокруг ядра. Характеризуя вероятность нахождения электрона в различных местах этой области, говорят, что быстро движущийся электрон создает вокруг ядра определенное электронное облако. [c.29]

Связь в молекуле Н2 обусловлена коллективизированием одного-единственного электрона. Таким образом, укоренившееся в химии представление Льюиса о химической связи, как образованной общей парой электронов, не выдерживает в данном случае проверки опытом. Дело не в числе общих электронов, а в таком их распределении между атомами, чтобы переход от атомной системы к молекулярной сопровождался понижением средней потенциальной энергии электронов. [c.70]

Основной задачей химии и нефтехимии является идентификация веществ, установление их физико-химических свойств и реакционной способности, исходя И представления вещества как идеальной атомной системы, структура которой передается в виде молекулярного графа. Несмотря на выдающиеся достижения аналитической техники, системы с хаосом компонентного состава при очень большом числе компонентов т1эудно исследовать обычными физико-химическими методами, так как теория таких систем находится в самом начале становления. В основе феноменологической физико-химической теории многокомпонентных органических веществ [1-6], представленной автором, содержатся следующие положения. [c.219]

Некоторые сведения о строении атомов. Атомная система, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной оболочки, устойчива лишь в состоянии движения. Движение электронов в электростатическом поле ядра и оболочки описывается в квантовой механике функцией или так называемой волновой функцией. Последняя в случае устойчивого атома зависит только ot пространственных координат, например х, у, г, и может быть найдена в вИде так называемой собственной функции путем рещения некоторого дифференциального уравнения в частных производных (независимого от времени уравнения Шредингера). Обычно существует большое число таких решений, н каладой собственной функции соответствует определенное собственное значение энергии Однако бывает и так, чto одному собственному значению соответствует несколько различных собственных функций. Этот случай называется вырождением. Собственное значение энергии и соответствующая собственная функция каждого электрона определяют его состояние (орбиту) в атоме. Наглядная интерпретация собственных функций, по Борну, заключается в следующем квадрат значения х, у, г), умноженный на элемент объема = йхйуйг в точке х, у, г, т. е. представляет собой критерий ве- [c.47]

Для простейщей атомной системы атома водорода, которая состоит из одного протона и одного электрона, потенциал V равен е /г. В этом случае энергетические уровни вырождены, т. е. энергетические уровни с различными L и т совпадают. Однако соответствующие волновые функции все равно зависят от трех квантовых чисел п, I и т. Следует отметить, что радиальная R r) и угловая 0(0, ф) компоненты распределения плотности электронов могут быть разделены [c.96]

Следует различать понятия атомной единици массы (а. е, м., см. стр. 21) и массы электрона как другой единицы измерения в атомной системе единиц. [c.47]

Как уже было отмечено, точное решение квантовомеханической задачи может быть получено только в очень редких случаях. Водородоподобный атом — это один из таких случаев. Однако чтобы получить решение для любой атомной системы, имеющей более одного электрона, необходимо применить различные приближенные методы. При этом возникает трудность вследствие ку-лоновского отталкивания электронов. Если рассмотреть, напри- [c.70]

Как и в любой атомной системе, резонансное поглощение в ядрах должно происходить в тех случаях, когда энергия падающего f-квaнтa соответствует расстоянию между ядерными энергетическими уровнями АЕ = И ). Следовательно, если радиоактивный изотоп А испускает "(-квант и превращается в изотоп В, то при поглощении этого кванта энергии изотоп В должен превратиться в изотоп А [c.336]

Движение одного или нескольких электронов в поле атомного ядра описывается уравнением Шрёдингера. Для одной частицы массой т, находящейся в атомной системе в невозбужденном состоянии, уравнение Шрёдингера можно записать в следующем виде дщ [c.175]

Каждое состояние любой атомной системы может быть охарак-тери опано энергией. Поэтому говорят, что состояние имеет определенный уровень энергии. Каждый уровень характеризуется некоторым интервалом энергии А — шириной уровня. Оценка значений E может быть проведена на основе квантовомеханического соотношения неопределенностей, связывающего значение А с продолжительностью существования системы на рассматриваемом уровне, а именно, AEiXi = h, где т —время жизни системы на г-м энергетическом уровне, а h = hJ2n. [c.13]

Для водорода Z ) наименьший радиус (радиус первой орбиты, так называемый боровский радиус, который принимается за. единицу длины в атомной системе единицз) равен 0,53 А, радиус второй орбиты — 2,12 А и т. д. [c.47]

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]

Тем не менее даже на этом этапе развнтия периодического закона оставался неясным физический смысл явления периодичности, т. е. констатировался сам факт периодического изменения свойств элементов, но не было понятно, почему при монотонном возрастании атомного номера свойства элементов меняются не монотонно, а периодически. И только на третье.м этапе, с развитием квантово-механической теории электронного строения атома, стало возможным вскрыть физический смысл периодического закона. Выяснилось, что сущность периодичности заключается в существовании предельной емкости электронных слоев и в периодическом возобновлении сходных валентных электронных конфигураций на все более высоком энергетическом уровне в результате наложения квантово-механического принципа Паули на классический принцип наименьшей энергии в атомной системе. [c.7]

Но, по Шрёдингеру, атомная система замкнутая, а потому поведение электрона, его движение подобно стоячей волне (рис. 12). [c.38]

А математическое уравнение, описывающее стоячую волну, значительно проще, чем (HI. 15), так как не содержит скорости и времени. Только атомная система является трехмерной, а потому в уравнение для описания модели атомной стоячей волны Шрёдингер вводит все три аргумента координаты х, у и z [c.38]