47095

Последовательное заполнение электронных уравнений атомов

Доклад

Физика

принцип Пауликоторый часто называют еще принципом запрета ограничивает число электронов которые могут находиться на одной орбитали. Согласно принципу Паули на любой орбитали может находиться не более двух электронов и то лишь в том случае если они имеют противоположные спины неодинаковые спиновые числа. Поэтому в атоме не должно быть двух электронов с одинаковыми четырьмя квантовыми числами n l ml ms 3.Согласно правилу Гунда заселение орбиталей относящихся к одному и тому же энергетическому подуровню начинается одиночными...

Русский

2013-11-27

55.7 KB

1 чел.

39 .Последовательное заполнение электронных  уравнений атомов.   

   Для многоэлектронных атомов найдено, что для каждого энергетического уровня (при данном значении главного квантового числа n) происходит расщепление на подуровни. Энергия электрона зависит уже не только от n, но и от орбитального квантового числа l. Она увеличивается в ряду s-, p-, d-, f-орбиталей.

 Рис. 7

Заселение атомных орбиталей для многоэлектронного атома в основном (то есть энергетически наиболее выгодном) состоянии происходит в соответствии с определенными правилами:

1.принцип минимума энергии определяет порядок заселения атомных орбиталей, имеющих различные энергии. Согласно принципу минимума энергии, электроны занимают в первую очередь орбитали, имеющие наименьшую энергию. Энергия подуровней растет в ряду:

1s < 2s < 2 p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 4f5d < 6p < 7s < 5f6d...

2.принцип Паули,который часто называют еще принципом запрета, ограничивает число электронов, которые могут находиться на одной орбитали. Согласно принципу Паули, на любой орбитали может находиться не более двух электронов и то лишь в том случае, если они имеют противоположные спины (неодинаковые спиновые числа). Поэтому в атоме не должно быть двух электронов с одинаковыми четырьмя квантовыми числами (nlmlms)

3.правило Гунда, определяет порядок заселения электронами орбиталей, имеющих одинаковую энергию.Согласно правилу Гунда, заселение орбиталей, относящихся к одному и тому же энергетическому подуровню, начинается одиночными электронами с параллельными (одинаковыми по знаку) спинами, и лишь после того, как одиночные электроны займут все орбитали, может происходить окончательное заселение орбиталей парами электронов с противоположными спинами. В результате суммарный спин (и сумма спиновых квантовых чисел) всех электронов в атоме будет максимальным.

Электронные конфигурации атомов

Схематическое изображение орбиталей с учетом их энергии называется энергетическая диаграммой атома. Она отражает взаимное расположение уровней и подуровней энергии.

На схеме орбитали обозначают в виде ячеек:  , а электроны - в виде стрелок:  или 

Электрон может занять любую свободную орбиталь, но, согласно принципу минимума энергии, всегда предпочитает ту орбиталь, у которой энергия ниже. Принцип запрета Паули ограничивает число электронов на каждой орбитали. Поэтому в одной ячейке (на атомной орбитали) может быть только один или два электрона. На каждом s-подуровне (одна орбиталь) могут находиться два электрона, на каждом p-подуровне (три орбитали) - шесть электронов, на каждом d-подуровне (пять орбиталей) - десять электронов. Правило Гунда определяет порядок заселения орбиталей с одинаковой энергией.Таким образом, можно получить последовательность заселения атомных орбиталей электронами:

40.Рентгеновское излучение (синоним рентгеновские лучи) — это электромагнитное излучение с широким диапазоном длин волн (от 8·10-6 до 10-12 см). Рентгеновское излучение возникает при торможении заряженных частиц, чаще всего электронов, в электрическом поле атомов вещества. Образующиеся при этом кванты рентгеновского излучения имеют различную энергию и образуют непрерывный спектр. Максимальная энергия квантов в таком спектре равна энергии налетающих электронов.

  Исследование спектрального состава рентгеновского излучения показывает, что его спектр имеет сложную структуру и зависит как от энергии электронов, так и от материала анода. Спектр представляет собой наложение сплошного спектра, ограниченного со стороны коротких длин волн некоторой границей  называемой границей сплошного спектра, и линейчатого спектра — совокупности отдельных линий, появляющихся на фоне сплошного спектра

 Исследования показали, что характер сплошного спектра совершенно не зависит от  материала анода, а определяется только энергией бомбардирующих анод электронов. Детальное исследование свойств этого излучения показало, что оно испускается бомбардирующими анод электронами в результате их торможения при взаимодействии с атомами мишени. Сплошной рентгеновский спектр поэтому называют тормозным спектром. Этот вывод находится в согласии с классической теорией излучения, так как при торможении движущихся зарядов должно действительно возникать излучение со сплошным спектром.

 При достаточно большой энергии бомбардирующих анод электронов на фоне сплошного спектра появляются отдельные резкие линии — линейчатый спектр, определяемый материалом анода и называемый характеристическим рентгеновским спектром (излучением).

Мозли закон

        закон, связывающий частоту спектральных линий характеристического рентгеновского излучения химического элемента с его порядковым номером. Экспериментально установлен Г. Мозли в 1913. Согласно М. з., корень квадратный из частоты ν спектральной линии характеристического излучения элемента есть линейная функция его порядкового номера Z:

         

        где R — Ридберга постоянная, Sn — постоянная экранирования, n — главное квантовое число. На диаграмме Мозли зависимость Z представляет собой ряд прямых (К-, L-, М- и т. д. серии, соответствующие значениям n = 1, 2, 3,...).

         М. з. явился неопровержимым доказательством правильности размещения элементов в периодической системе элементов 

Применение

1.При помощи рентгеновских лучей можно «просветить» человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов ( рентгенография и рентгеноскопия).

2.Выявление дефектов в изделиях (рельсах, сварочных швах и т. д.) с помощью рентгеновского излучения называется рентгеновской дефектоскопией.

3.В материаловедениикристаллографиихимии и биохимии рентгеновские лучи используются для выяснения структуры веществ на атомном уровне при помощи дифракционного рассеяния рентгеновского излучения (рентгеноструктурный анализ). Известным примером является определение структуры ДНК.

4. При помощи рентгеновских лучей может быть определён химический состав вещества. В электронно-лучевом микрозонде (либо же в электронном микроскопе) анализируемое вещество облучается электронами, при этом атомы ионизируются и излучают характеристическое рентгеновское излучение. Вместо электронов может использоваться рентгеновское излучение. Этот аналитический метод называется рентгенофлуоресцентным анализом.

5.В аэропортах активно применяются рентгенотелевизионные интроскопы, позволяющие просматривать содержимое ручной клади и багажа в целях визуального обнаружения на экране монитора предметов, представляющих опасность.

6.Рентгенотерапия — раздел лучевой терапии, Рентгенотерапию проводят преимущественно при поверхностно расположенных опухолях и при некоторых других заболеваниях, в том числе заболеваниях кожи(ультрамягкие рентгеновские лучи Букки).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18712. Цена и ценообразование 14.26 KB
  Цена и ценообразование. Одним из ключевых элементов рыночной экономики являются цены ценообразование ценовая политика. Ценообразование процесс формирования цен на товары и услуги. Характерны две основные системы ценообразования: рыночное ценообразование функци
18713. Инструменты рынка ценных бумаг 17.08 KB
  Инструменты рынка ценных бумаг Инструменты рынка ценных бумаг это различные формы финансовых обязательств для краткосрочного и долгосрочного инвестирования торговля которыми осуществляется на рынке ценных бумаг. Инструменты рынка ценных бумаг могут быть:основны
18714. Автоматизированные информационные технологии в бухгалтерском учете 14.67 KB
  Автоматизированные информационные технологии в бухгалтерском учете Внедрение бухгалтерских пакетов и программ позволяет автоматизировать не только бухгалтерский учет но и навести порядок в складском учете в снабжении и реализации продукции товаров отслеживать до...
18715. МПОППП 13.95 KB
  МПОППП. предметная область определяется совокупностью задач решаемых пакетом. Разработчик ППП фактически имеет дело с некоторым упрощенным отображением предметной области с некоторой моделью предметной области. Под математической моделью обычно понимают совокупн
18716. Поясните структурные единицы ЭВМ – элементы, узлы, блоки, устройства 26.62 KB
  Поясните структурные единицы ЭВМ – элементы узлы блоки устройства. ЭВМ представляет собой некоторый комплекс взаимосвязанных устройств каждый из которых выполняет определенную функцию. Минимальная конфигурация компьютера т.е. такой набор элементов без которого ра...
18717. Учет финансовых результатов от реализации продукции (работ, услуг) 15.94 KB
  Учет финансовых результатов от реализации продукции работ услуг. Сводным интегрирующим показателем характеризующим фин. результат деятти предприятия является балансовая валовая прибыль или убыток. В современных условиях хоз. балансовая прибыль предприятия об
18718. Внешнее управление пакетом 15.48 KB
  Внешнее управление пакетом. Целью каждого применения ППП сеанса работы с пакетом является вычисление значений некоторых данных при условии что значения других данных известны. Для этого нужно привести модель в некоторое исходное состояние ввести или указать другим
18719. Информационные технологии обработки данных. Автоматизированный офис 14.71 KB
  Информационные технологии обработки данных. Автоматизированный офис. Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процед...
18720. Международное законодательство о защите прав и свобод 23.43 KB
  Международное законодательство о защите прав и свобод. Конвенция ООН о правах ребенка 1989. Конвенция о правах человека. Декларация тысячелетия ООН 08.09.2000 г.. Конституция РФ. Способы и технологии информирования молодежи о правах и свободах СМИ создание специальных цент