לא כל הפרש אנרגיה מייצר קו דיפול חשמלי חזק.
תנאי קבלה: 23, 40, 41.
- לקשר אנרגיות אטומיות לקווים ספקטרליים
- להפעיל מספרי קוונטיים של רגע זוויתי
- להבדיל בין מעברים מותרים ומסוכנים דיפול חשמלי
AT · Atomic spectra and selection rules
GRE · GRE Subject Test · GRE Physics · נושא 7
7.1
ספקטרום אטומי וכללי בחירה
מילון מונחים
אימון
| English | עברית |
|---|---|
| selection rule/sɪˈlekʃn ruːl/ | חוק בחירה |
| Zeeman splitting/ˈziːmən ˈsplɪtɪŋ/ | פירוק זימן |
| electric-dipole | דיפול חשמלי |
7.2
בחר את המערכת ואת הדגם
ליונים חד-אלקטרוניים הדומים למימן, האנרגיות הקשורות קופלות כ−13.6 Z²/n² eV בדגם הלא-יחסי הפשוט ביותר. פליטה דורשת מעבר יורד ואנרגיית פוטון חיובית.
7.3
השתמש בקשר השולט
רגע זוויתי אורביטלי יש לו l=0,…,n−1 ו-m_l=−l,…,l. סpin אלקטרוני מוסיף s=1/2; רגע זוויתי כולל משלב תרוממות אורביטליות ו-spin.
7.4
יישם את התנאים
כללי הבחירה לקיבול-דיפול חשמלי כוללים Δl=±1 ו-Δm=0,±1. כללים אלו עוסקים במנגנון מעבר ספציפי; איסור אינו פירושו בלעדיות לכל מנגנון אחר.
7.5
בדוק את המסקנה
מבנה עדין, השפעות סpin-orbit והתפצלות זימן מדויקות את התמונה הפשוטה ביותר של האטום הידרוגן. באטומים רב-אלקטרוניים, הצללה ואינטראקציות אלקטרוניות מבטלות החלפה ישירה של אנרגיות הידרוגן.
7.6
שיטה מפורטת
לאיון חד-אלקטרוני שאינו יחסותי, תוך התעלמות ממבנה עדין,
$$E_n=-13.6\,\mathrm{eV}\,Z^2/n^2.$$
עבור Z = 2, פליטה מ-n = 3 ל-n = 2 נותנת אנרגיית פוטון חיובית:
$$E_\gamma=E_3-E_2=(13.6\,\mathrm{eV})(2^2)(1/2^2-1/3^2)=7.56\,\mathrm{eV}.$$
$$\lambda=hc/E_\gamma=(1240\,\mathrm{eV\,nm})/(7.56\,\mathrm{eV})=164\,\mathrm{nm}.$$
הפרש אנרגיה לבדו אינו מבטיח מעבר קיבול-דיפול חשמלי;
מצבי המסלול המשתתפים חייבים לענות על כללי הבחירה.
7.7
בדוק תנאים ומילוגיה
אל תגרום לאנרגיית המצב הסופי מינוס אנרגיית המצב ההתחלתי להיות שלילית לפוטון שנפלט.
כלל בחירה: הגבלה על מעברים למנגנון אינטראקציה מצוין.
התפצלות זימן: התפצלות רמות אנרגיה אטומיות בשדה מגנטי.
שיעורים אינטראקטיביים בנושא זה
לעבור על הדברים צעד אחר צעד, עם תרגילים לבדיקה מיידית.