Атомни системи. Основни положения в класическата атомна теория
Изтегляне 3.41 Mb.
|
- Навигация на страницата:
- 8.4. Правилото на Клечковски
- максимална мултиплетност
| Не е възможно на една орбитала да има повече от 1 електрон с 4 еднакви квантови числа.
Или казно по друг начин на една орбитала може да има само 1 или 2 електрона последните с противоположни спинови числа. 8.4. Правилото на Клечковски Правилото на Клечковски е емпирична зависимост в химията, според която енергията на състоянията (орбиталите) в атома зависи от сбора на главното квантово число и орбиталното квантово число (n + l). 8.5. Фермиони и бозони. През 20-те, 30-те години на 20-ти век се откриват много елментарни частици. Така например, Дирак открива позитрона, който има еднакви характеристики с електрона, но противоположен (положителен заряд). Оказва се, че частиците могат да се класифицират според техния спин. Те могат да имат както цели спинови квантови числа, така и спинови квантову числа кратни на ½, например ½, 3/2., и т.н. Айнщайн и индийският учен Бозе разработват статистиката на частиците със цял спин, откъдето тези частици са наречени бозони, по името на Сандрахан Бозе. Енрико Ферми и Пол Дирак разработват статистиката, която се отнася до частиците със спинови квантови числа, кратни на ½. Тези частици, обикновено са заредени (електрони, позитрони, протони и т.н.), и се наричат фермиони, по името на Ферми. Съществува фундаментална разлика между бозоните и фермионите. Докато на фермионите е забранено да се намират повече от една частица на една спин-орбитала (или повече от 2 частици спротивни спинове на една орбитала), то множество бозони могат свободно да се локализират на една спин-орбитала. От фермионите е изградено веществото, докато бозоните определят различните полета. Руският физик Еренефест изказва предположението, че имено принципа на Паули води до това, че веществото има обем, т.е. фермионите не могат да се съберат на една орбитала, докато при полетата ние нямаме обем. 8.6. Правило на Хунд. С поред правилото на Хунд, електроните заемат орбиталите, така, че да се получи максимална мултиплетност. Мултиплетността се определя от следния израз: M=2S+1 Където S е сумата от спиновете. Така например, според това правило, ако имаме 2 2р електрона запълващи 3-те 2р орбитали, предпочитанато запълването ще бъде а, а не б, по-долу, защото в случай а имаме S =1/2-1/2+1/2+1/2=1, откъдето мултиплетност M =2.1+1=3, т.е., имаме триплетно състояние, а в случай б. S =1/2-1/2+1/2-1/2=0 и мултиплетността M=2.0+1=1, т.е. синглетно съсояние.
Изтегляне 3.41 Mb. Сподели с приятели:
|