Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
8.4.Strukturaelektronowaatomówwieloelektronowych
59
Schemat,wedługktóregoobliczyliśmycałkowitymomentpędukwantowanyliczbą
J,możeuleczmianie,jeślioddziaływaniaspinowo-orbitalneposzczególnychelektro-
nówsąsilniejszeniżoddziaływaniaelektrostatycznepomiędzyelektronami.Wówczas
poszczególneelektronysąscharakteryzowanewewnętrznymiliczbamikwantowymij1,
j2itd.,przezzsumowaniezaśwektorówMjtychelektronówotrzymujemymożliwewar-
tościwektoraMJzależneodliczbykwantowejJ,któranp.dladwuelektronówmoże
przyjmowaćwartościj1+j2,j1+j2–1,...,|j1–j2|.Wtakimprzypadkumówimy
osprzężeniujj.LiczbykwantoweLiSniemająwówczasżadnegoznaczenia,gdyż
niedochodziwogóledopowstaniawypadkowychmomentówpędukwantowanychtymi
liczbami.
Widmaciężkichatomóworazatomówwielokrotniezjonizowanychmożnanaogół
lepiejopisać,posługującsięschematemsprzężeniajj.Dośćczęstospotykasięprzypadki
pośrednie,wktórychopisstanówenergetycznychiwidmatomutrzebaoprzećnainnych
jeszczeprzybliżonychschematachsprzężeńalbodoopisuróżnychstanówwzbudzonych
tegosamegoatomuużywaćróżnychschematów.Jednakżenajczęściej,szczególniedla
atomówdośćlekkichorazwprzypadkuniezbytwysokichstanówwzbudzonych,można
posługiwaćsięprzyinterpretacjiwidmschematemsprzężeniaLS.Dlategozajmiemysię
wdalszymciąguopisemtermówelektronowychistrukturynajprostszychwidmatomów
wieloelektronowychwłaśnieprzyzałożeniu,żezachodzisprzężenieRussella–Saundersa.
8.4.7.Poziomyenergetyczneatomów
wprzypadkusprzężeniaLS
JeślizachodzisprzężenieLS,topoziomyelektronoweatomuczyjonuookreślonej
konfiguracjielektronowejcharakteryzujemyliczbamiL,SiJ,zapisującsymbolpoziomu
wpostaci
2S+1LJ
Wyrażenie2S+1podajemultipletowość(krotność)termu.Jestonarównaliczbie
możliwychwartościJdladanychLiS(jeśliL≥S).NaskuteksprzężeniaLSterm
rozszczepiasięna2S+1bliskichsiebiepoziomów,różniącychsięwartościąJitwo-
rzących„multiplet”.JeśliS>L,tomultipletymająwprawdzie2L+1składowych,ale
mimotosymbolepoziomówzapisujemyjakwyżejinadalnazywamymultipletowością
wyrażenie2S+1.
WartościomSrównym0,1/2,1,3/2,2,
...odpowiadająkolejnowartości2S+1
równe1,2,3,4,5,
...imultiplety,którenazywamysingletami,dubletami,trypletami,
kwartetami,kwintetamiitd.
Przypuśćmydlaprzykładu,żepróczelektronówwzapełnionychpodpowłokachjest
watomieczyjonie1elektronp(l=1)i1elektrond(l=2).Dozwolonewartości
Lwynosząwówczas1,2,3,awartościS=0,1;istniejąwobectegotermysingle-
toweitrypletowe:1P,1D,1Fi3P,3D,3F.Pełnesymbolepoziomówsingletowych,
zuwzględnieniemwartościJ,mająpostać:1P1,1D2,1F3.Natomiasttermytrypletowe
obejmująpoziomy:3P2,3P1,3P0,3D3,3D2,3D1,3F4,3F3,3F2,gdyżtylkotakiewarto-
ściJznajdujemy,wedługpoznanychuprzednioreguł,zodpowiednichwartościLiS.
