ليس كل فرق طاقة ينتج خط ثنائي القطب الكهربائي قوي.
المتطلبات السابقة: 23، 40، 41.
- ربط طاقات الذرات بالخطوط الطيفية
- تطبيق أعداد الكم الزاوية
- التمييز بين الانتقالات المسموحة والممنوعة لثنائي القطب الكهربائي
AT · Atomic spectra and selection rules
GRE Subject Test · GRE Physics · الموضوع 7
7.1
الطيف الذري وقواعد الاختيار
مفردات
تدريب
| English | العربية |
|---|---|
| selection rule/sɪˈlekʃn ruːl/ | قاعدة الاختيار |
| Zeeman splitting/ˈziːmən ˈsplɪtɪŋ/ | انقسام زيمن |
| electric-dipole/ɪˈlektrɪk ˈdaɪpəʊl/ | ثنائي القطب الكهربائي |
7.2
اختر النظام والنموذج
بالنسبة لأيونات هيدروجينية أحادية الإلكترون، تتدرج طاقات الارتباط كـ −13.6 Z²/n² eV في أبسط نموذج غير نسبي. يتطلب الانبعاث انتقالاً هابطاً وطاقة فوتون موجبة.
7.3
استخدم العلاقة الحاكمة
الزخم الزاوي المداري له l=0,…,n−1 و m_l=−l,…,l. يضيف دوران الإلكترون s=1/2؛ ويجمع الزخم الزاوي الكلي مساهمات المدار والدوران.
7.4
طبق الشروط
تشمل قواعد الاختيار ثنائي القطب الكهربائي Δl=±1 وΔm=0،±1. تتعلق هذه القواعد بآلية انتقال محددة؛ فلا يعني المنع عدم الإمكانية عبر أي آلية أخرى.
7.5
تحقق من النتيجة
تُحسّن البنية الدقيقة، وتأثيرات دوران-مدار، وتجزئة زيمن الصورة الهيدروجينية المبسطة. في الذرات متعددة الإلكترونات، تُبطل تأثيرات الحجب والتفاعلات الإلكترونية التعويض المباشر لطاقة هيدروجين.
7.6
طريقة محلولة
بالنسبة لأيون أحادي الإلكترون غير النسبي، بتجاهل البنية الدقيقة،
$$E_n=-13.6\,\mathrm{eV}\,Z^2/n^2.$$
بالنسبة لـ Z = 2، يعطي انبعاث من n = 3 إلى n = 2 طاقة فوتون موجبة:
$$E_\gamma=E_3-E_2=(13.6\,\mathrm{eV})(2^2)(1/2^2-1/3^2)=7.56\,\mathrm{eV}.$$
$$\lambda=hc/E_\gamma=(1240\,\mathrm{eV\,nm})/(7.56\,\mathrm{eV})=164\,\mathrm{nm}.$$
فارق الطاقة وحده لا يضمن انتقال ثنائي القطب الكهربائي؛
يجب أن تحقق حالات المدار المشاركة قواعد الاختيار.
7.7
تحقق من الشروط والمصطلحات
لا تجعل طاقة الحالة النهائية ناقص طاقة الحالة الابتدائية سالبة لفوتون مُعْتَدٍ.
قاعدة اختيار: قيد مفروض على الانتقالات لآلية تفاعل محددة.
تجزئة زيمن: تجزئة مستويات الطاقة الذرية بفعل المجال المغناطيسي.
دروس تفاعلية حول هذا الموضوع
ا-working عليه خطوة بخطوة، مع تمارين تحقق فوري.