Квантовые числа. Лекция 5

Квантовые числа

Квантовыми числами называют целые
или полуцелые
числа, определяющие возможные дискретные

Главное квантовое число n

Главное квантовое число
Оно определяет уровни энергии электрона

Атомы элементов характеризуются зарядом ядра и равным ему числом электронов, находящихся

Эти уровни cоотносятся с главным квантовым числом n, которое отражает удаленность

График зависимости потенциальной энергии Еn от расстояния r между электроном и

Электронные квантовые слои

Число орбит в атоме элемента определяется номером периода периодической

Энергетические уровни состоят из определенного числа подуровней:
первый уровень (К, n =

Электронные квантовые слои

Примечание

У атомов элементов главных подгрупп периодической таблицы Д.И.Менделеева число электронов в

Подуровень характеризует побочное (орбитальное) квантовое число l
Оно определяет форму электронного облака

Орбитальное квантовое число l

орбитальное квантовое число при данном n принимает значения

Таблица значений орбитального квантового числа и состояний электрона в атомах

Магнитное квантовое число m

Магнитное квантовое число принимает значения: m = 0,

Магнитное квантовое число ml определяет ориентацию.

Орбитали, или иначе электронные облака, имеют разную геометрическую форму. Для атомных

Спин

Спин (англ. spin, букв.-вращение), собственный момент количества движения элементарной частицы (электрона,

Спиновое квантовое число

Количество электронов на орбитали определяется четвертым квантовым числом –

Спины электронов могут быть ориентированы в направлениях, которые обычно называют "спин-вверх"

Если поместить электроны в магнитное поле, то их спины выстроятся вдоль

Спиновое квантовое число S

Спиновое (магнитное спиновое) квантовое число ms. Оно может

Абсолютная величина спинового импульса электрона Lls находится по формуле
где s –

Свойства спина

В отличие от орбитального углового момента, который порождается движением частицы

Если электрон движется по часовой стрелке (рис.), то ток направлен против

Гиромагнитное отношение

Отношение магнитного момента элементарной частицы к ее механическому моменту
знак «–»,

Магнетон Бора.

Магнетон Бора - квантовый магнитный момент электрона.
Он является единицей магнитного

В общем случае магнитный момент электрона складывается из орбитального и спинового

Вывод

Однако магнитные моменты ядер в тысячи раз меньше магнитных моментов электронов,

Принцип Паули

Принцип Паули (принцип исключения)

в одном и том же атоме (или в

Для электронов в атоме принцип Паули записывается следующим образом
Z1(n, l,

Максимальное число Z2(n, l, m,) электронов, находящихся в состояниях, описываемых набором

Максимальное число Z3(n, l) электронов, находящихся в состояниях, определяемых двумя квантовыми

Максимальное число Z(n) электронов, находящихся в состояниях, определяемых значением главного квантового

Правило Клечковского

принцип наименьшей энергии

последовательность заселения электронами энергетических уровней и подуровней в атоме должна отвечать

Порядок заполнения энергетических состояний определяется стремлением атома к минимальному значению суммы

Последовательность заполнения электронами
энергетических уровней и подуровней
согласно правилу Клечковского

Правило Хунда

Электроны располагаются на орбиталях таким образом, чтобы суммарный спин атома

Правило отбора

Правило отбора

правила, определяющие возможные квантовые переходы для атомов, молекул, атомных ядер,

Правило отбора

Переходы с нарушением строгих законов сохранения (например, энергии, импульса, момента

Магнитное квантовое число

Для магнитного квантового числа
свет, который испускается при переходе

Квантовое число полного момента

Для квантового числа полного момента многоэлектронной системы

Орбитальное квантовое число

Для орбитального квантового числа

Физические основы применения рентгеновского излучения в медицине

Рентгеноскопия грудной клетки.

Рентгенография

Легкие курильщика

Компью́терная томогра́фия

Метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта, был предложен в