Атом водорода n – главное квантовое число, n = 1, 2, 3, … Определяет расстояние электрона от ядра и его энергию. l – орбитальное (азимутальное) квантовое число, l = 0, 1, …, n-1. Определяет модуль углового момента и форму электронного облака. m – магнитное квантовое число, m = -l, -l+1, …, l-1, l. Определяет проекцию углового момента на ось z. © К.К.Боярский 2009

Волновые функции атома водорода Орбитальное квантовое число 0123 Обозначение spdf боровский радиус © К.К.Боярский 2009

Спектр водорода Правила отбора серия Лаймана np 1s серия Бальмера ns 2p, nd 2p, np 2s серия Пашена ns 3p, nd 3p, np 3s, np 3d, nf 3d © К.К.Боярский 2009

Спектр натрия главная серия (principal) nP 3S резкая серия (sharp) nS 3P диффузная серия (diffuse) nD 3P основная серия (fundamental) nF 3D S = –1,35; P = –0,87; D = –0,01; F = 0,00 © К.К.Боярский 2009

Магнитные свойства атома Магнитный момент Момент импульса Гиромагнитное отношение Магнетон Бора © К.К.Боярский 2009

Опыт Эйнштейна – де Гааза 1915 г. © К.К.Боярский 2009

Опыт Штерна и Герлаха Нобелевская премия 1943 г г. © К.К.Боярский 2009

Спин 1925 г. Дж. Уленбек и С. Гаудсмит, 1928 г. П. Дирак Спин: внутренний момент импульса электрона Величина спинового момента Проекция спинового момента Для электрона спиновое квантовое число равно s = 1/2, m s = +1/2, –1/2 Нобелевская премия 1933 г. Гиромагнитное отношение для спина © К.К.Боярский 2009

Принцип Паули Фермионы: частицы с полуцелым спином, подчиняются статистике Ферми – Дирака Бозоны: частицы с целым спином, подчиняются статистике Бозе – Эйнштейна Принцип Паули (1925 г.): в системе тождественных фермионов не может быть двух частиц, находящихся в одном и том же состоянии Нобелевская премия 1945 г. © К.К.Боярский 2009

Классификация электронных состояний Слой K Оболочка 1s mlml 0 msms Число эл-ов 2 2 Слой KL Оболочка 1s2s2p mlml 0001 msms Число эл-ов Слой KLM Оболочка 1s2s2p3s3p3d mlml msms Число эл-ов © К.К.Боярский 2009

Таблица Менделеева © К.К.Боярский 2009

Периодичность свойств элементов Радиус атома Потенциал ионизации Температура кипения © К.К.Боярский 2009

Таблица Менделеева © К.К.Боярский 2009

Сложение моментов Связь Рессель – Саундерса, или LS-связь Обозначение: j-j связь © К.К.Боярский 2009

Тонкая структура спектральных линий Натрий Правила отбора (Кроме перехода J 1 = 0 J 0 = 0 © К.К.Боярский 2009

Тонкая структура спектральных линий Водород Правила отбора © К.К.Боярский 2009

Тонкая структура спектральных линий Гелий Правила отбора Метастабильные уровни (2 1 S 1 ) = с (2 3 S 1 ) = с © К.К.Боярский 2009

Гелий-неоновый лазер © К.К.Боярский 2009

Рентгеновские спектры Тормозное излучение Характеристическое излучение © К.К.Боярский 2009

Закон Мозли © К.К.Боярский 2009