Атом - парагелие
Cтраница 1
Атомы парагелия не имеют магнитного момента и образуют диамагнитный газ. Атомы ортогелия обладают магнитным моментом и образуют парамагнитный газ. Спектральные линии атомов парагелия одиночные. Это обусловлено тем, что в состояниях, отвечающих электронной конфигурации Is2p и в других состояниях с L Ф О вследствие спин-орбитального взаимодействия снимается вырождение уровней, отвечающих ортосостояниям. [1]
Электроны в атоме парагелия имеют противоположные ориентации спинов, а в атоме ортогелия спины электронов направлены в одну сторону. Переход атома гелия из ортосостояния в пара-состояние ( или обратно) требует изменения ориентации спинов и вида симметрии координатной части волновой функции системы. Такая глубокая перестройка состояния атома может произойти только за счет магнитного взаимодействия, имеющего малую интенсивность. Поэтому названные переходы весьма редки. Получаются как бы два сорта атомов: парагелий и ортогелий, отличающиеся друг от друга по некоторым свойствам. Природный гелий представляет собой смесь обоих видов атомов. [2]
 |
Энергетические уровни пара - и ортогелия. ( 502 А-рассч. [3] |
Этот минимум отвечает энергии, необходимой для перехода стабильного атома парагелия в метастабильный атом ортогелия. Энергетический уровень последнего получается также из основного терма главной серии ортогелия. [4]
 |
Энергетические уровни пара - и ортогелия. [5] |
Этот минимум отвечает энергии, необходимой для перехода стабильного атома парагелия в метастабилышй атом ортогелия. Энергетический уровень последнего получается также из основного терма главной серии ортогелия. [6]
Этот подход приводит к той же классификации термов и, кроме того, позволяет провести приближенные численные расчеты величин термов. Превосходные результаты были получены Хиллераасом ( 1929 г.) и др. Например, вычисления показывают, что для удаления из атома парагелия одного электрона, находящегося в основном состоянии VS ( это состояние не показано на диаграмме фиг. Эту энергию можно измерить; экспериментальное ее значение, как указано в таблице ионизационных потенциалов - последний столбец табл. 5 ( стр. Это превосходное согласие, пожалуй, лучше демонстрирует силу квантовой механики, чем все качественные результаты. [7]
Атомы парагелия не имеют магнитного момента и образуют диамагнитный газ. Атомы ортогелия обладают магнитным моментом и образуют парамагнитный газ. Спектральные линии атомов парагелия одиночные. Это обусловлено тем, что в состояниях, отвечающих электронной конфигурации Is2p и в других состояниях с L Ф О вследствие спин-орбитального взаимодействия снимается вырождение уровней, отвечающих ортосостояниям. [8]
Однако спектроскопические наблюдения показывают, что основная орбита с квантовым числом ге1 не всегда является нормальным состоянием атома гелия. Линии, комбинирующиеся с остальными линиями ортогелия и которые должны были бы соответствовать основному терму с ге1, не обнаружены, хотя они и должны были бы лежать в области спектра, вполне доступной для измерений. Таким образом, можно теперь сказать, что различие между ортогелием и парагелием заключается в томг что в атомах ортогелия основная орбита второго электрона имеет квантовое число и 2, а в атомах парагелия основная орбита второго электрона, так же как и основная орбита первого электрона. Отсутствие комбинирующихся линий указывает на то, что переход атомов гелия из одного состояния в другое может происходить только путем полной ионизации. [9]
Не показаны и энергетические уровни, относящиеся только к сериям, расположенным в инфракрасной области спектра, для которых известно лишь очень небольшое число линий. Стрелки, направленные вниз, соответствуют электронным переходам, отвечающим испусканию соответствующих световых волн. Разности энергетических уровней, полученные из длин волн по уравнению ( 3) и пересчитанные в электрон-вольты, названы вычисленными, а напряжения, соответствующие этим разностям энергий ( измеренные непосредственно методом электронного удара) - наблюдаемыми величинами. Граничная длина волны наиболее кор отковолновой серии ( К 502 А) не измерена непосредственно, а вычислена по формуле серии. Первому минимуму на кривой сила тока - напряжение ( при 19 75 в) не соответствует никакая линия. Этот минимум отвечает энергии, необходимой для перехода стабильного атома парагелия в метастабилышй атом ортогелия. Энергетический уровень последнего получается также из основного терма главной серии ортогелия. При этом получается энергия, отличающаяся на 19 77 в от энергии нормального состояния парагелия, что очень хорошо согласуется с наблюдаемым напряжением превращения. На рис. 26 стрелками, соответствующими электронным переходам с одного уровня на другой, показано возникновение линий важнейших серий гелия. Тот факт, что термы парагелия не комбинируются с термами ортогелия, согласно этой схеме, объясняется тем, что никогда электрон сам по себе не переходит с энергетического уровня парагелия на энергетический уровень ортогелия, и наоборот. Схема поясняет также, в чем смысл ограничений комбинационного принципа, упомянутых на стр. Как видно, электронные переходы происходят только в тех случаях, когда побочное квантовое число k изменяется лишь на единицу или вообще не изменяется. Здесь не будут подробно описаны другие ограничения комбинационного принципа правилами отбора. На примере гелия видно. [10]
В связи с этим сииглетные и триплетные состояния атома гелия являются в этом приближении независимыми. Попав в нижайшее возбужденное триплетное состояние ij50 [ ( Is) 1 ( 2s) 1 ], атом гелия длительное время будет находиться в этом состоянии ( месяцы), так как изменение ориентации спина одного из электронов трудно осуществимо. Из-за большого времени жизни этого состояния его называют метаста-бальным состоянием. Таким образом, атомы гелия, находящиеся в синглетных и триплетных состояниях, можно рассматривать как два разных типа атомов. Атом гелия, находящийся в син-глетном состоянии, называют парагелием. Атом гелия, находящийся в триплетном состоянии, называют ортогелием. Атомы парагелия не имеют магнитного момента и образуют диамагнитный газ. Атомы ортогелия обладают магнитным моментом и образуют парамагнитный газ. Спектральные линии атомов парагелия одиночны. Спектральные линии ортогелия состоят из трех близких линий ( триплетов), соответствующих трем спиновым состояниям, энергии которых при учете релятивистских поправок отличаются на малую величину. [11]
В связи с этим синглетные и триплетные состояния атома гелия являются в этом приближении независимыми. Попав в нижайшее возбужденное триплетное состояние фа [ О) 1 ( 2) 1 атом гелия длительное время будет находиться в этом состоянии ( месяцы), так как изменение ориентации спина одного из электронов трудно осуществимо. Из-за большого времени жизни этого состояния его называют метаста-бильным состоянием. Таким образом, атомы гелия, находящиеся в синглетных и триплетных состояниях, можно рассматривать как два разных типа атомов. Атом гелия, находящийся в син-глетном состоянии, называют парагелием. Атом гелия, находящийся в триплетном состоянии, называют ортогелием. Атомы парагелия не имеют магнитного момента и образуют диамагнитный газ. Атомы ортогелия обладают магнитным моментом и образуют парамагнитный газ. Спектральные линии атомов парагелия одиночны. Спектральные линии ортогелия состоят из трех близких линий ( триплетов), соответствующих трем спиновым состояниям, энергии которых при учете релятивистских поправок отличаются на малую величину. [12]
В связи с этим сииглетные и триплетные состояния атома гелия являются в этом приближении независимыми. Попав в нижайшее возбужденное триплетное состояние ij50 [ ( Is) 1 ( 2s) 1 ], атом гелия длительное время будет находиться в этом состоянии ( месяцы), так как изменение ориентации спина одного из электронов трудно осуществимо. Из-за большого времени жизни этого состояния его называют метаста-бальным состоянием. Таким образом, атомы гелия, находящиеся в синглетных и триплетных состояниях, можно рассматривать как два разных типа атомов. Атом гелия, находящийся в син-глетном состоянии, называют парагелием. Атом гелия, находящийся в триплетном состоянии, называют ортогелием. Атомы парагелия не имеют магнитного момента и образуют диамагнитный газ. Атомы ортогелия обладают магнитным моментом и образуют парамагнитный газ. Спектральные линии атомов парагелия одиночны. Спектральные линии ортогелия состоят из трех близких линий ( триплетов), соответствующих трем спиновым состояниям, энергии которых при учете релятивистских поправок отличаются на малую величину. [13]
В связи с этим синглетные и триплетные состояния атома гелия являются в этом приближении независимыми. Попав в нижайшее возбужденное триплетное состояние фа [ О) 1 ( 2) 1 атом гелия длительное время будет находиться в этом состоянии ( месяцы), так как изменение ориентации спина одного из электронов трудно осуществимо. Из-за большого времени жизни этого состояния его называют метаста-бильным состоянием. Таким образом, атомы гелия, находящиеся в синглетных и триплетных состояниях, можно рассматривать как два разных типа атомов. Атом гелия, находящийся в син-глетном состоянии, называют парагелием. Атом гелия, находящийся в триплетном состоянии, называют ортогелием. Атомы парагелия не имеют магнитного момента и образуют диамагнитный газ. Атомы ортогелия обладают магнитным моментом и образуют парамагнитный газ. Спектральные линии атомов парагелия одиночны. Спектральные линии ортогелия состоят из трех близких линий ( триплетов), соответствующих трем спиновым состояниям, энергии которых при учете релятивистских поправок отличаются на малую величину. [14]
Страницы: 1