Золотая педагогика

Спектроскопия, теоретические основы, спектроскопия комбинационного рассеяния

Образование » Разработка и постановка лабораторных работ по курсу "Наноматериалы и нанотехнологии" » Спектроскопия, теоретические основы, спектроскопия комбинационного рассеяния

Страница 2

Поскольку каждый атом является квантовой системой, его свойства, в том числе частоты и интенсивности спектральных линий, могут быть рассчитаны, если для данной конкретной системы задан ее гамильтониан. Гамильтониан Н – это полная энергия атома, представленная в операторной форме. Кинетическая энергия частицы с массой m и моментом р равна . Потенциальная энергия системы равна сумме энергий всех взаимодействий, связывающих систему в единое целое. Если гамильтониан задан, то энергию Е каждого квантового состояния можно найти, решив уравнение Шрёдингера НY = ЕY, где Y – волновая функция, описывающая квантовое состояние системы.

С точки зрения квантовой механики атом водорода и любой водородоподобный ион представляют собой простейшую систему, состоящую из одного электрона с массой m и зарядом

– e, который движется в кулоновском поле ядра, имеющего массу М и заряд +Ze. Если учитывать только электростатическое взаимодействие, то потенциальная энергия атома равна –, и гамильтониан будет иметь вид = , где . В дифференциальной форме оператор , где . Таким образом, уравнение Шрёдингера принимает вид

.

Решение этого уравнения определяет энергии стационарных состояний водородоподобного атома:

где n = 1, 2, 3…

, где R – постоянная Ридберга

= 13,6 эВ =109678 см-1.

В рентгеновской спектроскопии ридберг часто используется в качестве единицы энергии.

Квантовые состояния атома характеризуется четырьмя квантовыми числами главным n, орбитальнымl, магнитным ml и спиновым ms. Одноэлектронную собственную функцию атома Шnlmlms называют атомной орбиталью.

Совокупность атомных орбиталей, соответствующих определенному значению главного квантового числа n, образует так называемый электронный слой, который обозначается буквой или цифрой:

Главное квантовое число, n

1

2

3

4

5

Обозначение слоя

K

L

M

N

O

Совокупность атомных орбиталей, соответствующих определенному значению орбитального квантового числаl, формирует так называемую электронную оболочку, обозначаемую следующим образом:

Орбитальное квантовое число, l

0

1

2

3

4

Обозначение оболочки

s

p

d

f

g

Страницы: 1 2 3

Еще по теме:

Пути и приемы повышения мотивации учеников на уроке иностранного языка
Эффективность овладения иностранным языком зависит не только от стратегии обучаемого, но и от стратегии обучения. Максимальный эффект может быть достигнут в гармонии этих стратегий. Важным фактором, помогающим достичь эту цель, является повышение эффективности педагогического воздействия учителя на ...

Категории

© 2018 Copyright www.sotbay.ru