КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Энергетические уровни атома. Квантовые числа
Состояние атома можно охарактеризовать через состояние его электронов. Электрон – движущаяся заряженная частица, поэтому для его характеристики необходимы четыре величины: два механических момента импульса и два магнитных момента. Орбитальный момент импульса и орбитальный магнитный момент обусловлены вращением электрона вокруг ядра. Собственный момент импульса (спин) и спиновой магнитный момент обусловлены вращением электрона вокруг собственной оси. С моментами связаны квантовые числа. Их также четыре: 1. Главное квантовое число: n = 1, 2, 3,… (числа натурального ряда). Характеризует местонахождение электрона в атоме, его удалённость от ядра. В модели Резерфорда-Бора определяет радиусы круговых орбит вращения электронов вокруг ядра. Радиусы должны удовлетворять условию квантования (орбитальный момент импульса электрона кратен постоянной Планка): , где m – масса электрона, vn – скорость электрона на данной орбите, rn – радиус орбиты. Чем больше n, тем дальше от ядра орбита, больше скорость и энергия электрона на этой орбите и энергия атома в целом. Боровская модель атома – удобное приближение, однако на самом деле невозможно точно указать одновременно энергию электрона и его местонахождение. Электронная орбита – лишь наиболее вероятная область локализации электрона в атоме. Совокупность всех электронов с одинаковым квантовым числом n – электронный слой. Изменение n – переход из одного электронного слоя в другой. 2. Орбитальное квантовое число: l = 0, 1, 2, …, n -1 (целые числа от нуля до «n -1»). В рамках Боровской модели характеризует форму электронной орбиты. 3. Магнитное квантовое число: ml = 0, 1, 2, … n. Характеризует пространственное расположение орбиты, определяет проекцию орбитального магнитного момента электрона на вектор напряжённости внешнего магнитного поля. 4. Спиновое квантовое число: ms = ½. Определяет проекцию спинового магнитного момента электрона на вектор напряжённости внешнего магнитного поля. При изменении любого из четырёх квантовых чисел меняется энергетическое состояние как электрона, так и атома в целом.
Система энергетических уровней и подуровней молекулы.
Внутренняя энергия молекулы включает следующие составляющие: 1. Энергия движения электронов в атомах (Eэл) 2. Энергия колебательного движения атомов в молекуле (Екол) 3. Энергия вращательного движения самой молекулы как целого (Евр) Ем = Еэл + Екол + Евр Энергия колебательного и вращательного движения тоже квантуется, следовательно, у молекулы появляются дополнительные энергетические подуровни:
вр.
кол.
эл.
кол.
вр.
Кванты уменьшаются в ряду: Еэл → Екол → Евр. Поэтому радиоволны СВЧ-диапазона и дальний ИК-свет возбуждают лишь переходы между вращательными уровнями. Близкий ИК-свет – переходы между колебательными и вращательными уровнями. В области видимого и УФ-света – все три вида переходов (между электронными, колебательными и вращательными уровнями).
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 890; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |