Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 6 Kvantové řešení atomu vodíku a atomů vodíkového typu 6.2 Kvantově-mechanické řešení vodíkového atomu … 6.2.3 Prostorové kvantování 6.2.4 Zeemanův jev.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 6 Kvantové řešení atomu vodíku a atomů vodíkového typu 6.2 Kvantově-mechanické řešení vodíkového atomu … 6.2.3 Prostorové kvantování 6.2.4 Zeemanův jev."— Transkript prezentace:

1 1 6 Kvantové řešení atomu vodíku a atomů vodíkového typu 6.2 Kvantově-mechanické řešení vodíkového atomu … Prostorové kvantování Zeemanův jev Spin elektronu 6.3 Mnoho elektronové atomy Fyzika II, , přednáška 111

2 l ≠ 0, m l = Prostorové kvantování Elektron se nachází se zvýšenou pravděpodobností jen v určitých oblastech prostoru: prostorové kvantování Fyzika II, , přednáška 112

3 Prostorové kvantování pojí se s momentem hyb. tabule E je kvantována, velikost L je kvantována, L je kvantován ve směru (jak je dovoleno možnými hodnotami L z ) Př. prostorové kvantování  je vlastní funkcí operátorů stav  je charakterizován E, L z, L Fyzika II, , přednáška 113

4 6.2.4 Vliv magnetického pole na vodíkový atom. Zeemanův jev Magnetický moment elektronu v orbitalu … Bohrův magneton Klasická analogie orbitalu: orbit ≡ proudová smyčka: magnetický moment m a moment hybnosti L L je kvantován, magnet. moment m je také kvantován Pozn. směr z 4

5 vložením do magnetického pole: Vliv magnetického pole na vodíkový atom. Zeemanův jev Proudová smyčka v magnetickém poli = magnetický dipól Normální Zeemanův jev v mag. poli rozštěpení na lichý počet hladin pozoruje se zřídka (spárované spiny) pro vodík v zákl. stavu, l = 0, se pozoruje rozštěpení na 2 hladiny → další magnetický moment spojený s elektronem ff +  ff -  ff 5

6 6.2.5 Spin elektronu tabule anomální Zeemanův jev → další kvantovaná vlastnost projevující se při interakci s mag. polem - spin Prostorové kvantování spinu vložení do magnetického pole : spinové kvantové číslo m s Fyzika II, , přednáška 116

7 Jemné štěpení (spin-orbitální interakce) rozštěpení energetických hladin i bez přítomnosti vněj. mag. pole interakce mag. pole v orbitalu a spinu štěpení je jemné – projeví se na 6. platné cifře Fyzika II, , přednáška 117

8 6.3 Mnohaelektronové atomy mnoho částic potenciální energie v hamiltoniánu má též členy popisující interakce mezi částicemi Orbitální aproximace Každý elektron ve svém vlastním jednoelektronovém stavu, orbitalu jednoelektronový stav obdobný orbitalům vodíkového typu vzájemná interakce elektronů není zahrnuta explicitně, ale prostřednictvím efektivního náboje jádra (viz dále) výsledná vlnová funkce Konfigurace – popisuje stav atomu, představuje souhrn obsazených orbitalů v základním stavu. Řídí se principy: - Pauliho vylučovací princip - výstavbový princip - Hundovo pravidlo Fyzika II, , přednáška 118

9 6.3.1 Pauliho vylučovací princip Princip nerozlišitelnosti identických částic: Identické částice v jednom systému nemůžeme v kvantové mechanice rozlišit pravděpodobnosti se mohou překrývat, částice nejsou jednoznačně „odděleny“ svou přesnou polohou, jsou rozlišeny stavy, v jakých se nacházejí Pauliho vylučovací princip (odlišný pro fermiony a bosony): Důsl.: v jednom systému (atomu) se každé dva elektrony musejí lišit alespoň v jednom kvantovém čísle Fermiony – částice s poločíselným spinovým číslem (elektrony, protony, neutrony) Bosony – částice s celočíselným spinovým číslem (fotony,  -částice), pro ně Pauliho princip neplatí V jednom systému nemohou existovat současně dva a více fermionů v tomtéž stavu. Fyzika II, , přednáška 119

10 6.3.2 Výstavbový princip postupně se obsazují hladiny podle energie od nejnižší Elektrony se označují podle stavů, v nichž se nacházejí Slupka - elektrony s týmž n Podslupka - elektrony s týmiž n a l, např. 1s, 2s, 2p - uzavřená: 2(2 l + 1) stavů Jevy ovlivňující efektivní náboj: stínění penetrace Důsledek: energie v podslupkách seřazena: s

11 Výstavbový princip - postupné obsazování hladin od nejnižší energie Fyzika II, , přednáška 1111

12 6.3 Mnohaelektronové atomy Konfigurace – popisuje stav atomu, představuje souhrn obsazených orbitalů v základním stavu. Řídí se principy: - Pauliho vylučovací princip - výstavbový princip - Hundovo pravidlo Fyzika II, , přednáška 1112

13 Atom v základním stavu je v konfiguraci s maximálním počtem nespárovaných elektronů Fyzika II, , přednáška 1113

14 2. průběžný test v 17 h, posl. BI 1.Jednorozměrná jáma a formalismus kvantové mechaniky (jednorozměrná potenciálová jáma nekonečně hluboká, diagram energiových hladin, přechody mezi stacionárními stavy – vyzářená nebo pohlcená energie, příslušná vlnová délka a kmitočet vlnění, základní stav, excitované stavy, průběh vlnové funkce) 2.Dvou a třírozměrná jáma, harm. oscilátor (degenerace energetické hladiny, kvantová čísla, energiový diagram, …, přechody) 3.Bohrova teorie atomů vodíkového typu (energetické hladiny, ionizační energie, přechody mezi stavy, schéma energetických hladin) 4.Kvantové řešení vodíkového atomu (kvantová čísla, degenerace hladin, spektroskopická notace jednoelektronových stavů, prostorové kvantování) Fyzika II, , přednáška 1114

15 8 Elektrony v pevných látkách nebo 7 Jaderná a částicová fyzika Fyzika II, , přednáška 1115


Stáhnout ppt "1 6 Kvantové řešení atomu vodíku a atomů vodíkového typu 6.2 Kvantově-mechanické řešení vodíkového atomu … 6.2.3 Prostorové kvantování 6.2.4 Zeemanův jev."

Podobné prezentace


Reklamy Google