Term atomowy – w mechanice kwantowej, obserwowany stan atomu, odpowiadający rzeczywistym stanom o różnej energii, charakteryzujący się określonymi wartościami liczb kwantowych.
Charakterystyka W przypadku sprzężenia Russella-Saundersa term atomowy jest opisywany przez liczby kwantowe: – kwantowa liczba orbitalna wszystkich elektronów, – kwantowa liczba spinowa wszystkich elektronów, – kwantowa liczba całkowitego wypadkowego momentu pędu wszystkich elektronów.
Każdy z tych momentów pędu jest osobno skwantowany:
Symbolika Aby opisać termy atomowe stosuje się następujący symbol:
gdzie: – symbol termu, – multipletowość, – wartość sprzężenia LS.
Symbol termu atomowego określa się literą alfabetu łacińskiego: L = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... S P D F G H I K L M N (dalej alfabetycznie)
Multipletowość oblicza się ze wzoru 2S+1. Dla S=0, multipletowość wynosi 1 i mówimy o termie singletowym. Dla S=1/2, multipletowość równa się 2 i mamy term dubletowy. Dla S=1, multipletowość równa się 3 i mamy term trypletowy itd. Liczba J może przyjmować wartości od |L–S| do |L+S|.
thumb|Konfiguracja elektronowa boru Przykład wyznaczenia termu dla atomu boru: Konfiguracja atomu boru: 1s2 2s2 2p1 Powłoki 1s i 2s są całkowicie zapełnione (i nie wnoszą udziału do sprzężenia LS), więc rozpatruje się tylko powłokę 2p. Zgodnie z regułą Hunda, elektron „ustawia się” tak, żeby magnetyczna liczba kwantowa ml była jak największa. Do obliczenia wartości L i S należy skorzystać z wzorów:
Stąd otrzymamy, L = 1 i S = 1/2. Natomiast J wyniesie 1/2 i 3/2. Zatem ostatecznie, symbole termów będą następujące:
W przypadku atomów wieloelektronowych, gdzie elektrony mogą występować na różnych poziomach pojawia się kilka termów. Wówczas ważne jest, aby wyznaczyć term stanu podstawowego. Aby tego dokonać należy skorzystać z reguł Hunda: Termem podstawowym jest term o najwyższej multipletowości; Dla termów o tej samej multipletowości, termem podstawowym jest term o największej wartości L; Po uwzględnieniu powyższych reguł, poziomem podstawowym jest: Poziom o najmniejszej wartości J dla podpowłok zapełnionych mniej niż w połowie; Poziom o największej wartości J dla podpowłok zapełnionych więcej niż w połowie.
Zatem w wyżej podanym przykładzie, termem podstawowym (czyli o najniższej energii) jest term
Dla sprzężenia jj, term atomowy jest równoważny z poziomem atomowym.
Bibliografia
Kategoria:Chemia kwantowa Kategoria:Spektroskopia