Что такое термы в физике
Перейти к содержимому

Что такое термы в физике

  • автор:

ТЕРМЫ СПЕКТРАЛЬНЫЕ

уровни энергии атома, иона или молекулы, характеризующиеся определ. значениями полного орбитального момента L и полного спина S электронов. Термы обозначаются символом 2S+1 L, где 2S+1 — мультиплетность терма, а состояния с L = 0, 1, 2, 3, 4, 5, . обозначаются S, P, D, F, G, H, . соответственно. Различают T. с. синглетные ( 1 S, 1 P, 1 D. ; спин равен 0), дублетные ( 2 S, 2 P, 2 D, . ; спин равен 1 / 2 ), триплетные ( 3 S, 3 P, . ; спин равен 1) и т. д.

В приближении центрально-симметричного поля (при учёте только взаимодействия электронов с ядром) энергия атомной системы полностью определяется заданием электронной конфигурации, т. е. главными и орбитальными числами всех её электронов. Учёт эл.-статич. взаимодействия электронов между собой приводит к расщеплению уровня энергии на ряд подуровней — термов, характеризующихся квантовыми числами Lu S для моментов L и S соответственно. Число таких подуровней наз. к р а т н о с т ь ю в ы р о ж д е н и я т е р м а, она равна (2L+1)(2S+1) в соответствии с возможными проекциями орбитальных и спиновых моментов на фиксированное направление в пространстве. Взаимное расположение термов одной электронной конфигурации определяется Хунда правилом.

Релятивистские эффекты взаимодействия электронов в атоме (прежде всего спин-орбитальное взаимодействие) приводят к расщеплению вырожденного уровня энергии с данными L и S на ряд близких компонент, отличающихся значениями полного момента J, к-рый определяется правилом сложения моментов: |L — S| (тонкое, или мультиплетное, расщепление). Каждая J -компонента терма вырождена (2J+1) раз в соответствии с возможными проекциями момента J. Взаимное расположение мульти-плетов подчиняется правилу интервалов Ланде.

Полное (с учётом тонкого расщепления) обозначение Т. 2S+1 L J , напр. 2 P 1/2 и 2 Р 3/2 означают Т. 1 / 2 , J= 1 / 2 и 3 / 2 ·

В. П. Шевелько.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

  • ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ
  • ТЕСНЫЕ ДВОЙНЫЕ ЗВЁЗДЫ

Полезное

Смотреть что такое «ТЕРМЫ СПЕКТРАЛЬНЫЕ» в других словарях:

  • Термы спектральные — (англ. term, от лат. terminus граница, предел), применяемые в спектроскопии величины, пропорциональные энергиям стационарных состояний атомов и молекул. Впервые были введены эмпирически при анализе закономерностей расположения линий в спектрах … Большая советская энциклопедия
  • ТЕРМЫ — спектральные (англ. term, от лат. terminus граница, предел), применяемые в спектроскопии величины, пропорциональные энергиям стационарных состояний атомов и молекул. Впервые были введены эмпирически при анализе закономерностей расположения линий… … Физическая энциклопедия
  • ТЕРМЫ — спектральные (от лат. terminus граница), уровни энергии квантовой системы с определ. значениями орбит, момента и спина электронов … Естествознание. Энциклопедический словарь
  • Термы — I Термы (лат. thermae, от греч. thermós тёплый, горячий) в Древнем Риме общественные бани; являлись также общественными, увеселительными и спортивными учреждениями. Как тип здания Т, в основных чертах сложились в период республики ко 2 в … Большая советская энциклопедия
  • АДИАБАТИЧЕСКОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ — метод приближённого решения задач квантовой механики, применяемый для описания квантовых систем, в к рых можно выделить быструю и медленную подсистемы. Исходная задача решается в два этапа: сначала рассматривается движение быстрой подсистемы при… … Физическая энциклопедия
  • История возникновения квантовой физики — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия
  • Атомная физика — раздел физики, в котором изучают строение и состояние атомов. А. ф. возникла в конце 19 начале 20 вв. В 10 х гг. 20 в. было установлено, что атом состоит из ядра и электронов, связанных электрическими силами. На первом этапе своего… … Большая советская энциклопедия
  • Комбинационный принцип Ритца — основной закон спектроскопии, установленный эмпирически Вальтером Ритцем в 1908 году. Согласно этому принципу всё многообразие спектральных линий какого либо элемента может быть представлено через комбинации неких величин, получивших название… … Википедия
  • синглеты — (англ. single одиночный) физ. одиночные уровни энергии (термы) атомов, соответствующие такому расположению (конфигурации) электронов в атоме, при котором сумма их спинов равна нулю; синглетной системой термов обладают только атомы с четным числом … Словарь иностранных слов русского языка
  • Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте
  • �� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

  • Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
  • Искать во всех словарях
  • Искать в переводах
  • Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

ТЕРМЫ

спектральные (англ. term, от лат. terminus — граница, предел), применяемые в спектроскопии величины, пропорциональные энергиям стационарных состояний атомов и молекул. Впервые были введены эмпирически при анализе закономерностей расположения линий в спектрах (см. УРОВНИ ЭНЕРГИИ, АТОМНАЯ ФИЗИКА).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1983 .

Синонимы:

Смотреть что такое «ТЕРМЫ» в других словарях:

  • Термы — (лат. thermae, от греч. thermуs тёплый, горячий), в Древнем Риме общественные бани, являвшиеся также общественными и спортивными сооружениями. Как тип зданий сложились ко II в. до н. э. Включали кроме горячей (кальдарий), тёплой… … Художественная энциклопедия
  • ТЕРМЫ — (лат. thermae, от греч. therme теплота). 1) римские бани, купальни, большая часть которых были впоследствии обращены в дворцы. 2) теплые минеральные источники. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ТЕРМЫ… … Словарь иностранных слов русского языка
  • термы — мн. thermes pl. < лат. thermae <гр. горячие источники, горячие бани. 1. устар. Теплые бани. 17 июля художественный совет архитектурной мастерской Совкомхоза решил создать первые районные термы в Петрограде . . Термы эти должны быть не… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
  • ТЕРМЫ — [тэрмы], терм, ед. нет (лат. thermae от греч. thermos горячий) (ист.). В древнем Риме бани. Термы Диоклетиана. «В ближайших термах я дал хорошенько умастить свое тело.» Брюсов. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
  • ТЕРМЫ — ТЕРМЫ, смотри Термальные воды … Современная энциклопедия
  • ТЕРМЫ — (лат. thermae от греч. therme тепло, жар), в Др. Риме общественные бани, включавшие, кроме горячей (кальдарий), теплой (тепидарий) и холодной (фригидарий) бань, также парильни, залы для спорта, собраний и т. д … Большой Энциклопедический словарь
  • ТЕРМЫ — см. Термальные воды … Большой Энциклопедический словарь
  • термы — сущ., кол во синонимов: 1 • баня (52) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
  • Термы — (thermae, Jermai) у древних римлян первоначально естественныеисточники теплой и горячей воды, а также простые холодные и теплые бани(balineae, balneae), содержавшиеся, по видимому, частными лицами,впоследствии же, в эпоху императоров, обширные… … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
  • ТЕРМЫ — син. термина вода термальная. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
  • Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте
  • �� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,

WordPress, MODx.

  • Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
  • Искать во всех словарях
  • Искать в переводах
  • Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:

Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

Термы спектральные

Термы спектральные Термы спектральные (англ. term, от лат. terminus — граница, предел), применяемые в спектроскопии величины, пропорциональные энергиям стационарных состояний атомов и молекул. Впервые были введены эмпирически при анализе закономерностей расположения линий в спектрах.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое «Термы спектральные» в других словарях:

  • ТЕРМЫ СПЕКТРАЛЬНЫЕ — уровни энергии атома, иона или молекулы, характеризующиеся определ. значениями полного орбитального момента L и полного спина S электронов. Термы обозначаются символом 2S+1L, где 2S+1 мультиплетность терма, а состояния с L = 0, 1, 2, 3, 4, 5 … Физическая энциклопедия
  • ТЕРМЫ — спектральные (англ. term, от лат. terminus граница, предел), применяемые в спектроскопии величины, пропорциональные энергиям стационарных состояний атомов и молекул. Впервые были введены эмпирически при анализе закономерностей расположения линий… … Физическая энциклопедия
  • ТЕРМЫ — спектральные (от лат. terminus граница), уровни энергии квантовой системы с определ. значениями орбит, момента и спина электронов … Естествознание. Энциклопедический словарь
  • Термы — I Термы (лат. thermae, от греч. thermós тёплый, горячий) в Древнем Риме общественные бани; являлись также общественными, увеселительными и спортивными учреждениями. Как тип здания Т, в основных чертах сложились в период республики ко 2 в … Большая советская энциклопедия
  • АДИАБАТИЧЕСКОЕ ПРИБЛИЖЕНИЕ — метод приближённого решения задач квантовой механики, применяемый для описания квантовых систем, в к рых можно выделить быструю и медленную подсистемы. Исходная задача решается в два этапа: сначала рассматривается движение быстрой подсистемы при… … Физическая энциклопедия
  • История возникновения квантовой физики — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия
  • Атомная физика — раздел физики, в котором изучают строение и состояние атомов. А. ф. возникла в конце 19 начале 20 вв. В 10 х гг. 20 в. было установлено, что атом состоит из ядра и электронов, связанных электрическими силами. На первом этапе своего… … Большая советская энциклопедия
  • Комбинационный принцип Ритца — основной закон спектроскопии, установленный эмпирически Вальтером Ритцем в 1908 году. Согласно этому принципу всё многообразие спектральных линий какого либо элемента может быть представлено через комбинации неких величин, получивших название… … Википедия
  • синглеты — (англ. single одиночный) физ. одиночные уровни энергии (термы) атомов, соответствующие такому расположению (конфигурации) электронов в атоме, при котором сумма их спинов равна нулю; синглетной системой термов обладают только атомы с четным числом … Словарь иностранных слов русского языка

Основные термы атомов

Символ терма включает информацию о таких квантовых числах как: полный спиновый угловой момент (полное спиновое квантовое число) ($S$), полный орбитальный угловой момент атома (полное орбитальное квантовое число) ($L$), полный момент количества движения атома ($J$). Напомним, что

Векторам $\overrightarrow,\overrightarrow,\overrightarrow$ соответствуют квантовые числа $J,L,S$. $\overrightarrow=\sum<<\overrightarrow>_i>,\ \overrightarrow=\sum<<\overrightarrow>_i>.$

Символ терма записывают как:

где величина $2S+1$ указывает спиновую мультиплетность состояния, $L$ — квантовое число орбитального момента, которое записывается при помощи обозначений буквами $(S,P,D. )$, $J$ — квантовое число полного углового момента, который вызван взаимодействием спинового и углового орбитальных моментов. Для атомов, которые имеют несколько электронов числа $L$ и $S$ являются приближенными, причем, чем больше атомный номер элемента, тем хуже приближение. Эти квантовые числа не являются измеряемыми напрямую. Единственной наблюдаемой величиной является полный угловой момент $J$. Если электронная конфигурация атома задана, то символ терма, который индивидуализирован, соответствует состоянию с определенной энергией.

Получи помощь с рефератом от ИИ-шки
ИИ ответит за 2 минуты

Значения $J$ определяют, разделяя два вида схемы связи. В том случае, если взаимодействием спинового и орбитального моментов можно пренебречь в сравнении с отталкиванием электронов (например, у атомов легких элементов) ($L-S$ взаимодействие), то:

  1. находят полный орбитальный момент, используя формулу ($\overrightarrow=\sum<<\overrightarrow>_i>)$ и орбитальные моменты отдельных электронов;
  2. вычисляют полные значения $\overrightarrow=\sum<<\overrightarrow>_i>$ по одноэлектронным спиновым моментам;
  3. затем полное значение $J$ находят как сумму $\overrightarrow=\overrightarrow+\overrightarrow.$

Для атомов тяжелых элементов применяется схема $j-j$ взаимодействия. В данном случае спин-орбитальным взаимодействием пренебречь нельзя. В таком случае, используя значения $l\ и\ s$ для каждого отдельного электрона, вычисляют величину $j$. После этого проводят суммирование всех $$ и получают $J$. .

Относительная устойчивость термов

Правило Гунда

Данное правило позволяет определять относительную устойчивость разных термов, которые возникают при заданной электронной конфигурации. В соответствии с этим правилом самым устойчивым состоянием, которое может возникнуть из заданной конфигурации является то, которое имеет максимальную спиновую мультиплетность.

Начинай год правильно ��
Выигрывай призы на сумму 400 000 ₽

Правило для орбитального момента ($L$) и полного углового момента ($J$)

Данные правила выполняются только для основного состояния атомов. При заданной величине $S$ основное состояние всегда характеризуется максимальным значением $L.$

Значение квантового числа $J$ для основного состояния зависит от заселенности незамкнутой оболочки. Если имеется только одна незамкнутая оболочка, и она заполнена менее чем на половину, самому низшему энергетическому состоянию соответствует минимальное значение $J$. В том случае, если исследуемая оболочка заполнена более чем на половину, о низшее по энергии состояние характеризуется максимальным значением $J$. Если оболочка имеет заполнение ровно $\frac$, то $L=0$. В таком случае, если $L=0,\ S=S_$, то $J$ имеет единственно возможное значение. Правило, которое определяет значение $J$, выполняется не всегда, если незамкнутых оболочек больше, чем одна.

Энергии основных термов

Для конкретной конфигурации электронов можно иногда можно построить ряд атомных термов, которые имеют разную энергию. Терм может расщепляться на мультиплет, образовывая тонкую структуру. Часто требуется выделить основной терм и основное состояние.

Для основного состояния атомов существуют эмпирические правила, которые называют правилами Хунда:

  • Если задана электронная конфигурация, то минимальную энергию имеет терм, полный спин ($S$) которого является самым большим (мультиплетность максимальна).
  • Если имеется несколько термов с одинаковой мультиплетностью, то самым низким является тот терм, у которого самое большое значение полного орбитального момента ($L$).

Правила Хунда объясняют тем, что при максимальных величинах $S$ и $L$ электроны (в среднем) располагаются дальше друг от друга. Значит, энергия отталкивания минимизируется.

Так, рассмотрим электронную конфигурацию $d^2.$ Можно определить каким является основной терм для такой конфигурации не находя полный набор термов. Для того, чтобы выполнялось первое правило Хунда и S было равно максимальному значению, то есть единице необходимо, чтобы имеющиеся два электрона в приведенной конфигурации имели одинаковую проекцию спинов (либо $+\frac,\ либо-\frac\ $). При этом состояния электронов должны быть таковы, что полный орбитальный момент был максимальным. Так как значение $L=4$ было бы не совместно с требованием $S=1$ (электроны были бы спаренными), значит $L=3$. Получаем, что основным будет терм $<>^3F$.

Для выявления основного состояния в терме применяют правило Ланде (иногда оно включено в правила Хунда):

если подоболочка атома заселена меньше, чем на $\frac$, то минимальной энергией обладает нормальный мультиплет (состояние, которое имеет минимальное значение $J$); ели подоболочка заполнена более, чем на 50\%, то минимальную энергию имеет состояние с максимальным $J$ (обращенный мультиплет).

Задание: Определите основной терм атома азота.

Атом азота имеет электронную конфигурацию:

Пусть спины всех внешних электронов (их количество равно трем) направлены в одну сторону. Следовательно, получим:

что означает, что у нас имеется квартетный терм. Составим таблицу из квантовых чисел:

Для того, чтобы все спины имели одинаковые направления необходимо использовать все величины магнитного квантового числа ($m$). Получим, что:

Ответ: Можно сделать вывод о том, что основным термом является терм $<>^4S$, а основное состояние — $^4S>_>.$

Задание: Каким будет основной терм атома кислорода?

Атом кислорода имеет электронную конфигурацию:

Составим таблицу из квантовых чисел:

Для атома кислорода нельзя направить все спины в одну сторону. В результате видно, что получаем два некомпенсированных спина. Значит, основной терм будет триплетом. Помимо этого результирующий орбитальный момент равен:

В качестве основного терма имеем:

Применим правило Ланде, учтем, что p — подоболочка заселена более чем на $\frac$, получим основное состояние:

Ответ: Основной терм кислорода — $<>^3\ $основное состояние — $^3P>_2.$

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *