AT · Atomic spectra and selection rules

No toda diferencia de energía produce una línea fuerte de dipolo eléctrico.

Requisitos previos: 23, 40, 41.

• Relacionar energías atómicas con líneas espectrales
• Aplicar números cuánticos de momento angular
• Distingir transiciones permitidas y prohibidas de dipolo eléctrico

Para iones hidrogenoides de un solo electrón, las energías ligadas escalan como −13.6 Z²/n² eV en el modelo no relativista más simple. La emisión requiere una transición descendente y energía fotónica positiva.

El momento angular orbital tiene l=0,…,n−1 y m_l=−l,…,l. El espín del electrón agrega s=1/2; el momento angular total combina contribuciones orbitales y de espín.

Las reglas de selección de dipolo eléctrico incluyen Δl=±1 y Δm=0,±1. Estas reglas se refieren a un mecanismo de transición específico; 'prohibido' no significa imposible por todos los mecanismos.

La estructura fina, efectos de acoplamiento espín-órbita y desdoblamiento Zeeman refinan la imagen simple del hidrógeno. En átomos multielectrónicos, el apantallamiento y las interacciones electrónicas invalidan la sustitución directa de energías del hidrógeno.

Para un ion de un solo electrón no relativista, ignorando la estructura fina,

Para Z = 2, una emisión de n = 3 a n = 2 da energía fotónica positiva: Una diferencia de energía sola no garantiza una transición de dipolo eléctrico; los estados orbitales participantes deben satisfacer las reglas de selección.

No haga que la energía del estado final menos la energía del estado inicial sea negativa para un fotón emitido.

regla de selección: Restricción sobre transiciones para un mecanismo de interacción especificado.

desdoblamiento Zeeman: Desdoblamiento de niveles de energía atómica por campo magnético.