Atomic spectra and selection rules · Espectros atómicos y reglas de selección
| English | Español |
|---|---|
| selection rule/sɪˈlekʃn ruːl/ | regla de selección |
| Zeeman splitting/ˈziːmən ˈsplɪtɪŋ/ | desdoblamiento Zeeman |
A decision before an answer
- Not every energy difference produces a strong electric-dipole line.
- Your goal: Relate atomic energies to spectral lines.
Una decisión antes de una respuesta
- No toda diferencia de energía produce una línea de dipolo eléctrico fuerte.
- Su objetivo: Relacionar las energías atómicas con las líneas espectrales.
Read the relationship
- For hydrogen-like one-electron ions, the bound energies scale as −13.6 Z²/n² eV in the simplest nonrelativistic model. Emission requires a downward transition and positive photon energy.
- Apply angular-momentum quantum numbers.
Leer la relación
- 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 positiva del fotón.
- Aplicar números cuánticos de momento angular.
Hydrogen n=3 has energy about:
Divide −13.6 by 9.
Use the defining rule
- Orbital angular momentum has l=0,…,n−1 and m_l=−l,…,l. Electron spin adds s=1/2; total angular momentum combines orbital and spin contributions.
- Distinguish allowed and forbidden electric-dipole transitions.
Usar la regla definitoria
- El momento angular orbital tiene l=0,…,n−1 y m_l=−l,…,l. El espín del electrón añade s=1/2; el momento angular total combina contribuciones orbitales y de espín.
- Diferenciar transiciones permitidas y prohibidas de dipolo eléctrico.
Which Δl is electric-dipole allowed?
The orbital rule is Δl=±1.
Check the conditions
- Electric-dipole selection rules include Δl=±1 and Δm=0,±1. These rules concern a specific transition mechanism; forbidden does not mean impossible by every mechanism.
- Distinguish allowed and forbidden electric-dipole transitions.
In hydrogen, E1=−13.6 eV and E2=−3.4 eV. A 2p→1s emission releases 10.2 eV and satisfies Δl=−1. A 2s→1s transition has Δl=0, so it is electric-dipole forbidden even though the same energy difference exists.
Verificar las condiciones
- 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.
- Diferenciar transiciones permitidas y prohibidas de dipolo eléctrico.
En el hidrógeno, E1=−13.6 eV y E2=−3.4 eV. Una emisión 2p→1s libera 10.2 eV y satisface Δl=−1. Una transición 2s→1s tiene Δl=0, por lo que está prohibida por dipolo eléctrico aunque exista la misma diferencia de energía.
For hydrogen 2→1, the photon energy is ____ eV.
Subtract −13.6 from −3.4.
Apply the task format
- Fine structure, spin–orbit effects and Zeeman splitting refine the simplest hydrogen picture. In many-electron atoms, shielding and electron interactions invalidate direct hydrogen-energy substitution.
- Distinguish allowed and forbidden electric-dipole transitions.
Do not make the final-state energy minus initial-state energy negative for an emitted photon.
Aplicar el formato de la tarea
- La estructura fina, efectos espín-órbita y el efecto Zeeman refinan la imagen más simple del hidrógeno. En átomos multielectrónicos, el apantallamiento y las interacciones electrónicas invalidan la sustitución directa de energías del hidrógeno.
- Diferenciar transiciones permitidas y prohibidas de dipolo eléctrico.
No haga que la energía del estado final menos la energía del estado inicial sea negativa para un fotón emitido.
Which answer fits this case? · ¿Qué respuesta se ajusta a este caso?
Relate atomic energies to spectral lines · Relacionar energías atómicas con líneas espectrales
Electric-dipole forbidden means no emission mechanism can ever exist.
Other mechanisms, such as two-photon emission, can occur.
Keep the distinctions
- selection rule 选择定则 — A restriction on transitions for a specified interaction mechanism.
- Zeeman splitting 塞曼分裂 — Magnetic-field splitting of atomic energy levels.
- Relate atomic energies to spectral lines.
- Apply angular-momentum quantum numbers.
- Distinguish allowed and forbidden electric-dipole transitions.
Mantener las distinciones
- regla de selección — Restricción sobre las transiciones para un mecanismo de interacción especificado.
- efecto Zeeman — Separación de niveles de energía atómica debido a un campo magnético.
- Relacionar las energías atómicas con las líneas espectrales.
- Aplicar números cuánticos de momento angular.
- Diferenciar transiciones permitidas y prohibidas de dipolo eléctrico.
Match each term with its precise meaning in this lesson.
Keep the distinctions stated in the teaching example.
Put this lesson’s reasoning or event sequence in order.
The order follows the stated process; check each stage before the next.