Vật lý đại cương - Vật lý nguyên tử phần 2 pps

Khái niệm về hệ thống tuầnhoμn Menđêleep Năm 1869 Menđêleep xây dựng hệ thống tuần hoμn các nguyên tố: tính chất hoá, lý của các nguyên tố mang tính tuần hoμn.

Mômen từ: Điện tử quay quanh hạt nhân gây ra dòng điện ng−ợc chiều với chiều quay

-> mômen từ ng−ợc chiều với mômen động

m

e e

r

r

2

−

= μ

z e

m 2

e

−

=

e

m m

2

e

−

2

24 Am 10

26 ,

=

-> Hình chiếu của mômen từ lên z đ−ợc l−ợng tử hoá

e

B

m

e

2

h

=

μ Magneton Bohr:

Hình chiếu của mômen từ lên z:

2.5 HiÖn t−îng

Diman/Zeeman:

Nam ch©m ®iÖn

H

Phim ghi QP

B=0 ->1 v¹ch

B≠0-> 3 v¹ch

N¨ng l−îng t−¬ng t¸c gi÷a m«men tõ cña ®iÖn tö víi tõ tr−êng cña nam ch©m:

B

Møc n¨ng l−îng cña ®iÖn tö

B m

W

W ′ = + μB

Bøc x¹ khi tõ møc W’2 xuèng møc W’1 cã:

h

B

m h

W

W h

W

+

−

=

−

=

υ

h B h B

B

B

μ

− υ υ

μ + υ

3 Spin cña ®iÖn tö Nhê cã thiÕt bÞ quang phæ tinh vi ph¸t hiÖn cÊu tróc béi phæ: c¸c v¹ch sÝt nhau: Cña Na 28,90 vμ 28,96pm ThÝ nghiÖm cña Anhxtanh-§¬g¸t

§o ®−îc tû sè

e

m

e

μ

L r

Giải thích: Do vận động nội tại,

điện tử có mômen spin S r

m 2

Số l−ợng tử hình chiếu spin 2

1

ms = ±

h ) 1 s

( s

S = + s-Số l−ợng tử spin

Mômen từ riêng

S m

e m

2

e

e

s e

B sz

r r

h

m ⇒ μ = −

= μ

±

=

μ

Đúng kết quả thực nghiệm

e m 2

e

−

Không đúng với hệ số

từ cơ lý thuyết

Hình chiếu lên trục z lμ:

-

-Na

Mômen từ riêng

e m

e

r = ư μ

L m

2

e

e L

r

r = ư μ

Mômen từ orbital:

• Cỏc điện tử cú spin với số lượng tử spin ms↑ hoặc ms↓ cỏc momen spin

trong từ trường đóng góp vμo tính nghịch từ, còn

-↓ s

-↑ s m

H

Lẻ điện tử: thuận từ Chẵn số điện tử: nghịch từ

=> Hệ số từ cơ lμ e/m e

§iÖn tö cã m«men toμn phÇn: Jr Lr Sr

+

=

Gi¸ trÞ cña J lμ J = j( j + 1).h

1

j = l ±

®iÖn tö trong nguyªn tö, nªn:

Tr¹ng th¸i l−îng tö cña ®iÖn tö trong nguyªn tö gåm 4 sè l−îng tö: n, , m vμ ml s

4 Tr¹ng th¸i vμ n¨ng l−îng ®iÖn

tö trong nguyªn tö

l

=> n¨ng l−îng toμn phÇn cña ®iÖn tö phô thuéc vμo 3 sè l−îng tö n, vμ j

=>CÊu tróc tÕ vi cña møc;

KÝ hiÖu n2Xj sè 2 chØ møc kÐp:

n =1, 2, 3, Sè l−îng tö chÝnh

X=S, P, D, F, øng víi

2

1

j = l ±

0

1 n 0

n 2 )

1 2

(

∑−

= l

l

=

2

1

l 12

0

>

l t¸ch thμnh 2 møc øng víi

,

3 , 2 , 1 , 0

= l

1 0 1/2 1s 1/2 12S1/2

2 0 1/2 2s 1/2 22S1/2

1 1/2 2p 1/2 22P1/2

3/2 2p 3/2 22P3/2

3 0 1/2 3s 1/2 32S1/2

1 1/2 3p 1/2 32P1/2

3/2 3p 3/2 32P3/2

2 3/2 3d 3/2 32D3/2

5/2 3d 5/2 32D5/2

Tr¹ng th¸i ®tö ho¸ trÞ trong H vμ klo¹i kiÒm:

n j tr¹ng th¸i Møc

l

5 CÊu t¹o béi/tÕ vi/ cña v¹ch phæ

2S

3P

32P1/2

32P3/2

22S1/2

hν = 2S- 3P

hν1 = 22S1/2 - 32P3/2

hν2 = 22S1/2 -32P1/2

2P

3D

hν = 2P- 3D

22P1/2

22P3/2

32D5/2

32D3/2

hν1 = 22P1/2- 32D3/2

hν3 =22P3/2- 32D5/2

hν2 =22P3/2- 32D3/2

Qui t¾c chuyÓn møc:Tõ møc cao xuèng møc thÊp

Δn bÊt kú, Δl = ± 1 , Δj= 0, ±1

béi 2

béi 3

6 Khái niệm về hệ thống tuần

hoμn Menđêleep Năm 1869 Menđêleep xây dựng hệ thống

tuần hoμn các nguyên tố: tính chất hoá, lý của các nguyên tố mang tính tuần hoμn

Nguyên lý Pauli: ở một trạng thái l−ợng tử

gồm 4 số l−ợng tử n, , m, ms chỉ có thể có

tối đa 1 điện tử l

K 1 2 S 2

0

= l

1

= l

0

= l

0

= l

0

= l

1

= l

1

= l

2

= l

3

=

l = 2 l

VÝ dô:

Al: 1s22s22p63s23p1

Cl: 1s22s22p63s23p5

Ar: 1s22s22p63s23p6

+

1s2

2s22p6

3s23p63d10