Dərslik respublikanın universitetlərinin fizika fakültələrinin tələbələri üçün "Atom fizikası"


Download 18.1 Mb.
Pdf ko'rish
bet91/119
Sana31.12.2017
Hajmi18.1 Mb.
#23506
TuriDərslik
1   ...   87   88   89   90   91   92   93   94   ...   119

Шякил 99.1.

ъырлашма  нязяря  алынмагла  эюстярилмишдир  (шякил 55.1), йяни  енержинин 

йалныз n квант ядядиндян асылы олмасы нязяря алынмышдыр. Лакин n баш квант 

ядядинин мцхтялиф гиймятляриндя l орбитал квант ядядинин ейни бир гиймятиня 

уйьун  эялян  енержи  сявиййялярини, 99.1 шяклиндя  эюстярилдийи  кими,  бир-

биринин  алтында  йерляшдирмяк  ялверишлидир.  Бу  схемдя  щидроэен  атомунда  n 

баш  квант  ядядинин  верилмиш  гиймятиндя  l-ин  мцхтялиф  гиймятляриня  уйьун 

эялян енержи сявиййяляри ейни щцндцрлцкдя йерляшир. 

Мялумдур  ки,  атомун  шцаланмасы  цчцн  онун  електрик  дипол  моменти 

дяйишмялидир.  Бу  ися  атомун  електрон  булудунун  формасы  дяйишдикдя  баш 

верир.  Она  эюря  дя 99.1 шяклиндяки  схемдя  ейни  бир  група  дахил  олан  енержи 

сявиййяляри  арасында  кечидляр  (s

s

1

,  p



p

1

,  d



d

1

  вя  с.)  баш  вермир;  йалныз 



мцхтялиф  груплара  аид  олан  енержи  сявиййяляри  арасында  кечидляр  баш  веря 

биляр.  Гейд  едяк  ки,  беля  кечидлярин  дя  щеч  дя  щамысы  дейил,  йалныз (99.8) 

сечмя гайдалары иля тянзимлянян кечидляр мцмкцндцр. 

Сечмя  гайдалары  иля  тяйин  олунан  кечидляр  нятиъясиндя  алынан  спектрал 

хятляр  чохлуьу  спектрал  серийалара  бюлцнцр.  Мясялян,  s–, p–, d–  вя  f– 

сявиййяляриндян баш верян кечидляря уйьун хятляр чохлуьу, уйьун олараг, s–, p

d–, f–  серийалар  адланыр.  Бу  серийаларын  адлары  спектрал  хятлярин 

интенсивлийиня  вя  диэяр  характеристикаларына  ясасян  тарихян  ашаьыдакы  кими 

гябул едилмишдир. 

sharp (кяскин) – s–серийа 

prinsipale (баш) – p–серийа 

diffuse (диффуз) – d–серийа 

fundamental (ясас) – f–серийа 

Атомда  дискрет  енержи  сявиййяляри  арасында  баш  верян  кечидлярдян  башга, 

щям дя бир-биринин якси олан даща ики просеся, йяни ионлашма вя зябтолунмайа 

сябяб  олан  кечидляр  дя  баш  веря  биляр.  Ионлашма  заманы  електрон  дискрет 

енержи  сявиййясиндян  (Е < 0)  мцсбят  енержили  (Е > 0)  областа,  йяни  кясилмяз 

спектр областына кечир вя атому тярк едир. Эюрцндцйц кими, ионлашма просеси 

енержи удулмасы иля баш верир. Мясялян, щидроэен атомунда (z=1) електрону ян 

ашаьы енержи сявиййясиндян (n=1) > 0 областына кечирмяк цчцн 



Е

ион


=Е

к



1

=Rħ+E

к

 

   



(99.18) 

гядяр  енержи  сярф  етмяк  лазымдыр  (шякил 55.1). Бурада 

2

2

υ



m

E

k

=

  електронун 



кинетик енержисидир вя практик олараг нцвя иля ялагядар дейилдир. Е

ион


 енержиси 

щидроэен  атомунун  ясас  щалы  цчцн  ионлашма  енержиси  (потенсиалы)  адланыр. 

Ионлашма енержисинин минимум гиймяти Е

к

=0 олдугда алыныр ки, бу да атомда 

електронун  дискрет  енержи  сявиййясиндян  кясилмяз  спектр  областында  ян  кичик 

енержили (Е=0) щала кечмясиня, йяни електронун атомдан гопмасына уйьун эялир. 

Щидроэен атому цчцн 

eV

a

e

me

R

E

ion

  

6



,

13

2



2

0

2



2

4

min



=

=

=



=

h

h



 

              (99.19) 

 

654 


олур. 

Електронун  атом  тяряфиндян  зябт  едилмяси  ионлашманын  якси  олан 

просесдир.  Зябт  олунма  просеси  заманы  сярбяст  електрон  атомун  мцмкцн  олан 

дискрет енержи сявиййяляриндян бириня кечир вя бу заман уйьун мигдар енержи 

айрылыр. 

Ё98-дя  гейд  едилмишдир  ки,  щидроэенябянзяр  атомда  нцвянин  щярякятини 

нязяря  алмаг  истясяк, (98.2) тянлийиндя  вя  бу  тянликдян  алынан  бцтцн 

нятиъялярдя електронун m кцтлясинин явязиня (98.3) дцстуру иля тяйин олунан 



M

m

m

M

+



=

µ

 



 

 

           (99.20) 



эятирилмиш кцтляси йазмаг, башга сюзля, (98.5)-(98.7) вя (98.25) дцстурларында m-

и  эятирилмиш  кцтля  щесаб  етмяк  лазымдыр.  Бу  ися  о  демякдир  ки,  термлярин 

(99.10) ифадясиня дахил олан вя (99.11) кими ишаря олунан R

=me



4

/2ħ

3

 сабитинин 



явязиня,  нцвянин  кцтлясини  сонлу  щесаб  етмякля  (йяни  нцвянин  щярякятини 

нязяря алмагла) йазылан 





⎛ −



+



=

+



=

=





M



m

R

M

m

R

m

M

M

R

e

R

1

1



1

2

3



4

h

µ



        (99.21) 

сабитини йазмаг лазымдыр. Онда термляр цчцн (99.10) явязиня 

( )







⎛ −

=



M

m

n

R

z

nl

1

2



2

 

 



               (99.22) 

алыныр.  Буна  мцвафиг  олараг  шцаланма  тезлийи 

ω

nn'

  цчцн (99.12)-дян 

M

m

1



 

вуруьу иля фярглянян ашаьыдакы ифадяни йаза билярик: 











⎛ −

=



2

2

2



'

1

'



1

1

n



n

M

m

R

z

nn

ω

.  



           (99.23) 

Атомларын  бурахдыьы  шцаларын  тезлийинин  нцвянин  М  кцтлясиндян  асылы 

олмасы атом кцтлясини спектроскопик цсулларла тяйин етмяйя имкан верир. Мящз 

бунун сайясиндя аьыр щидроэенин, ионлашмыш щелиум атомунун мювъуд олмасы 

вя с. кяшф едилмишдир. Бу щагда Ё55-дя ятрафлы мялумат верилмишдир. 

Бу вахта гядяр биз нцвянин йаратдыьы Кулон сащясиндя електронун рабитяли 

(баьлы)  щалларына  бахдыг.  Нцвянин  Кулон  сащясиндя  мянфи  йцкя  малик  диэяр 

щиссяъикляр дя (мясялян, 

π



– вя 



µ

–мезонлар) рабитяли щалларда ола биляр. Ё56-да 

гейд  етдийимиз  кими,  беля  системляр  мезоатомлар  адланыр.  Садя  мисал  олараг 

щидроэен мезоатомуна вя йа адятян дейилдийи кими, мезощидроэен атомуна бахаг. 

Мезощидроэен  атомунун  енержи  сявиййялярини  вя  бу  атомда  мезонун  дальа 

функсийаларыны  тапмаг  цчцн (98.25) вя (98.24) ифадяляриндя  електронун 

µ

 

эятирилмиш кцтляси явязиня мезонун 



µ

′ эятирилмиш кцтлясини йазмаг лазымдыр. 

Мезощидроэен  атомунун  еффектив  юлчцсц 

0

'



'

a

a

µ

µ



=

  кямиййяти  тяртибиндя  олуб, 

щидроэен  атомунун  а

0

  еффектив  юлчцсцндян  хейли  кичикдир.  Хцсуси  щалда 



π



 

655


мезонун  кцтляси  електронун  кцтлясиндян 273 дяфя  бюйцк  олдуьундан 

(

) мезощидроэен атомунун еффектив юлчцсц а



′≈0,2⋅10

m

m

273


=

π



-10

 см олур. 

Мезощидроэен  атомунда 

π



–мезонун  нцвядян  олан  орта  мясафяси  щидроэен 

атомунда  електрон  цчцн  олан  мцвафиг  мясафядян  хейли  кичикдир. 

π



–мезон  иля 



нцвя арасында нцвя гаршылыглы тясиринин баш вермяси сайясиндя (98.25) енержи 

сявиййяляри сырф Кулон сащясиндякиня нисбятян мцяййян гядяр сцрцшмцш олур. 

Бу  сцрцшмянин  тяърцби  тядгиги 

π



–мезонлар  вя  нуклонлар  арасындакы  нцвя 

гаршылыглы тясиринин характери щаггында мцяййян нятиъяляр чыхармаьа имкан 

верир.  Гейд  едяк  ки,  мезоатомларын  мювъуд  олмасы  мцддяти  мезонларын 

юзляринин  йашама  мцддяти  иля  мящдудлашыр.  Мялумдур  ки,  мезонларын  щяр 

нювц  цчцн  характерик  олан  мцяййян  орта  йашама  мцддяти 

τ

  вардыр,  йяни 



мезонлар стабил олмайан (чеврилмяйя мяруз галан) щиссяъиклярдир. 

 

 



Ё100. Гяляви метал атомларынын спектрал серийалары 

 

Щидроэен  атому  вя  щидроэенябянзяр  ионлар  ян  садя  атом  системляри 

олдуьундан  онлар  цчцн  Шрединэер  тянлийи  дягиг  щялл  олунур.  Лакин  нцвянин 

йаратдыьы Кулон сащясиндя бир-бири иля гаршылыглы тясирдя олмагла щярякят 

едян  електронлардан  ибарят  олан  мцряккяб  системляр  цчцн  бу  мясялянин  щялли 

хейли мцряккябляшир вя она эюря дя тягриби вя ядяди щесаблама методларындан 

истифадя  етмяк  лазым  эялир.  Лакин  бир  груп  еля  чохелектронлу  атомлар  вардыр 

ки,  онларын  спектрал  хассяляри  щидроэенябянзяр  атомлар  цчцн  Шрединэер 

тянлийинин  щялли  методундан  азаъыг  фярглянян  тягриби  метод  васитясиля  чох 

йахшы  изащ  олуна  билир.  Бунлар  Менделейев  ъядвялиндя  биринъи  групда 

йерляшян  гяляви  метал  атомларыдыр: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr. Бу  атомларын 

спектрляриндя  щидроэен  атомунун 99.1 шяклиндя  эюстярилмиш  спектриндяки  s-

p-d-, f-  серийаларына  чох  охшар  олан  серийалар  мцшащидя  олунур  (шякил 

100.1). 


 

656 


Шякил 

Лакин гяляви метал атомларынын спектрляри иля щидроэенябянзяр атомларын 

спектрляри арасында мцщцм фярг дя вардыр. Беля ки, щидроэен атомунун (щям дя 

щидроэенябянзяр  ионларын)  спектриндяки  серийалар 

2

k



R

  кими  ейни  нюв 

термлярин комбинасийаларындан ибарят олуб, цмуми шякилдя 

2

2



n

R

m

=

ν



 

 

 



          (100.1) 

кими  йазыла  биляр  (Ё38).  Бурада  m–сабит,  n  ися  дяйишян  сабит  ядяддир.  Гяляви 

метал  атомларынын  спектрал  серийалары  ися 

2

k



R

  терминя  охшар  олан,  лакин 

онунла ейни олмайан термлярин комбинасийасы шяклиндя эюстяриля биляр. Беля 

ки,  емпирик  фактлары  тящлил  едяряк  Ридберг  мцяййян  етмишди  ки,  мцряккяб 

атомларын термляринин биринъи йахынлашмада цмуми ифадяси 

(

)



2

σ

+



=

n

R

T

n

   


 

          (100.2) 

кимидир (Ё38). Бурада R=109737,31 см

-1

 – щямин Ридберг сабити, n–там ядяд, 



σ

 ися 


мцяййян  дцзялишдир.  Мцяййян  едилди  ки,  спектрал  хятлярин  мцшащидя  олунан 

бцтцн  серийаларыны  дцстурлар  шяклиндя  йазмаг  цчцн  R/n

2

  термляринин  бир 



ардыъыллыьындан дейил, (100.2) типли бир нечя ардыъыллыгдан истифадя етмяк 

лазымдыр вя юзц дя термлярин щяр бир ардыъыллыьынын дахилиндя 

σ

 дцзялиши 



ейни бир гиймятя малик олур. 

Гяляви  металларын  атомларынын  бу  хцсусиййятлярини  артыг  Бор 

нязяриййясиня  ясасян  шцаландыран  електрон  модели  васитясиля  изащ  етмяк 

олурду. Беля ки, Менделейев ъядвялиндя гяляви метал атомлары щямишя тясирсиз 

газ  атомларындан  сонра  йерляшир.  Мясялян,  литиум,  щелиумдан,  натриум 

неондан,  калиум  аргондан  сонра  вя  с.  эялир.  Юзц  дя  щяр  бир  нюв  гяляви  метал 

атомунда юзцндян яввял эялян тясирсиз газ атомундакына нисбятян бир дяня артыг 

електрон  вардыр  ки,  бу  да  валент  електронудур.  Тясирсиз  газ    атомлары  йцксяк 

дайаныглыьа маликдир; онлары ионлашдырмаг цчцн нисбятян бюйцк енержи тяляб 

олунур.  Гяляви  метал  атомлары  ися  яксиня,  асанлыгла  ионлашырлар.  Мясялян, 

щелиум атомунун ясас щалында бир електрону гопармаг цчцн тяляб олунан енержи 

(биринъи  ионлашма  потенсиалы) 24,58 еВ  олдуьу  щалда  литиум  атому  цчцн 

5,39 еВ, неон атому цчцн 21,56 еВ олдуьу щалда натриум атому цчцн 5,14 еВ-дур вя 

с. 


z сайда електрону олан гяляви метал атомуна бахаг. Биз дейя билярик ки, илк z-

1 сайда електрон тясирсиз газ атомунун дайаныглы гурулушуну (мясялян, литиум 

атомунун  илк  ики  електрону  щелиум  атомунун,  натриум  атомунун  илк 10 

електрону неон атомунун вя с. електрон юртцйцнц) тяшкил едир, сонунъу електрон 

ися атомун нцвяси иля зяиф рабитялидир. Бу щалда цмуми мянфи йцкц -(z-1)е олан 

z-1  сайда  дахили  електронлар  +  йцкцня  малик  олан  нцвя  иля  бирликдя  йцкц  +е 

олан  нцвяни  хатырладан  дайаныглы  "эювдя"  ямяля  эятирир.  Бу  "еффектив 

нцвянин"  йаратдыьы  сащядя  зяиф  рабитяли  електрон  щярякят  едир.  Щямин 

електрон  атомун  кимйяви  валентлийини  вя  оптик  спектрлярини  мцяййян  етдийи 

цчцн, о, бязян валент електрону вя йа оптик електрон адланыр. 

 

657



Беляликля,  биз  нцвяси  +е  йцкцня  вя  бир  електрона  малик  олан  щидроэен 

атомуну  хатырладан  атом  системи  алмыш  олуруг.  Лакин  бу  атомун  енержи 

щаллары  щидроэенябянзяр  атомункундан  цмумиййятля,  вя  бязян  дя  кяскин 

шякилдя  фярглянир.  Бу  фяргин  сябяби  цмуми  мцлащизяляря  ясасян 

ашаьыдакындан ибарятдир. Щидроэенябянзяр ионун (мясялян, He

+

, Li



2+

, Be


3+

 вя с.) 


нцвяси нуклонлардан ибарят систем олса да, бу системдя щиссяъикляр (нуклонлар) 

арасында тясир едян гцввяляр хейли бюйцк олдуьундан, щямин системи тамамиля 

сярт щесаб етмяк олар. Нцвянин орта юлчцсц (~10

-13 


см) електронун нцвядян олан 

орта  мясафясиня (~10

-8 

см)  нисбятян  чох  кичик  олдуьундан,  щидроэенябянзяр 

атомда  електрон  практик  олараг  нцвянин  нюгтяви  йцкцнцн  Кулон  сащясиндя 

йерляшмиш  олур.  Гяляви  металларын  атомларында  ися,  йухарыда  гейд  едилдийи 

кими,  оптик  електрон  нцвядян  диэяр  z-1  сайда  електрон  васитясиля 

екранланмышдыр, йяни бу електронун щярякят етдийи сащя електрик йцкляринин 

даща  мцряккяб  системи  тяряфиндян  йарадылыр  вя  юзц  дя  бу  системин  хятти 

юлчцляри  оптик  електронун  нцвядян  олан  орта  мясафяси  иля  ейни  тяртиблидир. 

Она  эюря  дя  тябиидир  ки,  гяляви  металларын  атомларында  "еффектив  нцвянин" 

йаратдыьы сащяни цмуми щалда нюгтяви йцкцн Кулон сащяси щесаб етмяк олмаз. 

Диэяр  тяряфдян,  нюгтяви  йцкцн  сащясиндя  щярякят  едян  електронун  енержи 

сявиййяляри  ъырлашмышдыр.  Мясялян,  щидроэен  атомунда  баш  квант  ядядинин 

n=2  гиймятиня  бир  дяня  дейил,  ейни  енержийя  малик  олан  ики  дяня  (l=0, 1),  n=3 

гиймятиня  ися  цч  дяня  (l=0, 1, 2)  вя  с.  енержи  сявиййяси  уйьун  эялир.  Лакин 

енержи  сявиййяляринин  беля  ъырлашмасы  йалныз  Кулон  сащяси  цчцн 

характерикдир.  Йцклярин  даща  мцряккяб  системинин  йаратдыьы  сащядя  енержи 

сявиййяляри щяйяъанланыр вя цст-цстя дцшян сявиййяляр айрылыр. Гяляви метал 

атомларынын  бир  нечя  нюв  термляринин  мювъудлуьунун  да  сябяби  еля  бундан 

ибарятдир. 

Йухарыда кейфиййятъя шярщ олунмуш мянзярядян истифадя етмякля тягриби 

кямиййят  нязяриййясинин  гурулмасына  бахаг.  Гяляви  метал  атомунда  эювдя 

цмумиййятля  нюгтяви  йцк  дейил,  йцклярин  мцряккяб  системи  олдуьундан,  оптик 

електрон  иля  бу  систем  арасындакы  Кулон  гаршылыглы  тясирин  потенсиал 

енержисини ашаьыдакы сыра шяклиндя эюстярмяк олар. 

⋅⋅







=

3

2



2

2

2



1

2

r



e

c

r

e

c

r

e

u

 

                 (100.3) 



Бурада бцтцн ъямин биръинсли олмасы цчцн c

1

c



2

, … ямсаллары, мцвафиг олараг, 



смсм

2

,… ващидиня малик олмалыдыр. (100.3) ъяминдя биринъи щядд +е нюгтяви 



йцкцнцн  електрик  сащясиндя  електронун  потенсиал  енержисинин,  икинъи  щядд 

диполун  сащясиндя  електронун  орта  потенсиал  енержисинин  (

2

r

el

e

,  бурада  el–



дипол моментидир) вя с. эюстярир. Биринъи йахынлашмада (100.3) сырасында илк 

ики щядля кифайятлянмяк вя 

( )

2

2



1

2

r



e

c

r

e

r

u



=

 

 



          (100.4) 

йазмаг  олар.  Бу  йахынлашманын  физики  мянасы  ашаьыдакы  кими  баша 

дцшцлмялидир. Валент електрону эювдяйя тясир едяряк онун йцкцнцн вя електрик 

 

658 



сащясинин  пайланмасыны  тящриф  едир.  Биринъи  йахынлашмада  эювдянин 

сащясиня  атомун  мяркязиндя  йерляшмиш  (z-1)е  нюгтяви  йцкцнцн  вя  нюгтяви 

диполун  електрик  сащяляринин  ъями  кими  бахмаг  олар.  Бу  щалда  диполун  оху 

валент  електронуна  доьру  йюнялмишдир.  Она  эюря  дя  валент  електронунун 

щярякяти  еля баш  верир ки, эювдянин сащяси тящриф олунмушдурса да, еля бил 

ки, сферик симметрик олараг галмышдыр. Бу сащяйя уйьун потенсиал енержи ися 

(100.4) кими тяйин олунур. Онда 

 вя йа 


ψ

ψ

E



H

=

ˆ



( )

ψ

ψ



E

r

u

m

=





+



 



2

2

2



h

 

Шрединэер  тянлийини  сферик  координат  системиндя  ашаьыдакы  кими  йаза 



билярик: 

.

0



2

sin


1

sin


sin

1

1



2

2

1



2

2

2



2

2

2



2

2

2



=

⎟⎟



⎜⎜



+

+



+



+

+









+







ψ



ψ

θ

θ



ψ

θ

θ



θ

ψ

r



e

c

r

e

E

m

r

r

r

r

r

r

r

h

          (100.5) 



Бу тянлийин щяллини Ё96-да етдийимиз кими 

ψ

(r,



θ

,

ϕ



)=R(r)

Y(

θ

,

ϕ



 

                (100.6) 



шяклиндя  ахтараг. (100.6)-ны (100.5)-дя  йазараг  алынан  тянлийи  R(r)

Y(

θ

,

ϕ



щасилиня бюлсяк вя дяйишянляри айырма сабитини l(l+1) иля ишаря етсяк, (100.5) 

явязиня ашаьыдакы кими ики дяня тянлик аларыг: 

( )


0

1

sin



1

sin


sin

1

2



2

2

=



+

+



+









Y

l

l

Y

Y

ϕ

θ



θ

θ

θ



θ

,           (100.7) 

( )

0

1



2

2

2



2

2

2



2

1

2



2

2

2



=





+



+

+

+



+

R

r

l

l

m

r

e

c

r

e

E

m

dr

dR

r

dr

R

d

h

h



. (100.8) 

Эюрцндцйц кими, (100.7) тянлийи (84.37) иля ейнидир. Демяли, (100.5) тянлийинин 

щялли  олан (100.6) функсийасынын  буъагдан  асылы  щиссяси  Y(

θ

,



ϕ

), 


щидроэенябянзяр  атомларын  дальа  функсийаларынын  буъагдан  асылы  щиссяси 

олан  Y



lm

(

θ



,

ϕ

)  комплекс  сферик  функсийаларла  ейнидир.  Бу  ися  о  демякдир  ки, 



щидроэенябянзяр атомларын Y

lm

(

θ



,

ϕ

) функсийалары иля тясвир олунан хассяляри, 



хцсуси щалда s-, p-d-, f- енержи сявиййяляри гяляви металларын атомларында да 

олдуьу кими галыр. Лакин (100.8) радиал тянлийи (98.2) тянлийиндян 

2

2

1



r

e

c

 щядди 


иля  фяргляндийи  цчцн  енержи  сявиййяляриня  уйьун  олан  гиймятляр  дя  бир-

бириндян фяргли олаъагдыр. (100.8) тянлийини 

 

659


( )

0

2



1

2

2



2

2

2



1

2

2



2

2

2



2

=

⎪⎭









+





+

+



+

R

me

c

l

l

mr

r

e

E

m

dr

dR

r

dr

R

d

h

h



h

 

         (100.9) 



кими йазсаг вя бурада 

( ) ( )


2

2

1



2

1

1



'

'

h



me

c

l

l

l

l

+



=

+

 



 

       (100.10) 

ишаря етсяк, эюрярик ки, (100.8) вя (98.2) тянликляри, формал олараг ейнидир. 

(100.10) квадрат тянлийини l'-я нязярян щялл едяряк 

2

2

1



2

2

4



1

2

1



'

h

me



c

l

l

l

+



+

±



=

 

олдуьуну  тапырыг.  Бурада  l'-ин  мянфи  ишаряли  гиймяти,  r



→0  олдугда  дальа 

функсийасы  цчцн  сонсуз  бюйцк  гиймят  вердийиндян,  эютцрцлмямялидир. 

Беляликля, 

(

)



(

)

(



)

2

2



2

1

2



2

1

2



1

2

2



1

1

2



2

1

2



1

2

1



2

2

1



2

1

'



h

h

+



+



+

=



=



+

+



=

l

me

c

l

me

c

l

l

 

         (100.11) 



йазмаг  олар.  c

1

  дахил  олан  щядд  сащянин  тящриф  олунмасыны  нязяря  алыр.  Она 



эюря дя бу тящриф олунма аздырса, щямин щядд дя кичик олур вя (100.11) явязиня 

тягриби олараг 

(

)

(



)

(

)



1

2

2



2

1

2



2

1

1



2

4

1



2

2

1



2

1

'



c

l

me

l

l

c

me

l

l

+



=





+



+



+

=



h

h

       (100.12) 



алырыг. 

(100.10) явязлямясини (100.9)-да йазараг алынан тянлийи ейниля (98.2) тянлийи 

кими  щялл  етмяк  олар.  Бу  заман  n  баш  квант  ядяди  явязиня  йени  n

*

  квант  ядяди 



мейдана чыхыр. Доьрудан да, (98.17) тянлийиндя n-l-1 вуруьу явязиня 

(

)



1

2

1



1

1

'



2

2

1



=



+

+



=





l

n

l

me

c

l

n

l

n

h

 



йазылмалыдыр ки, бурада да 

(

)



( )

l

n

l

me

c

n

n

σ

+



=

+



=



2

1

2



2

1

h



         (100.13) 

(

)

2



1

2

2



1

+



=

l



me

c

h

σ



 

 

            (100.14) 



 

660 


ишаря  едилмишдир.  Гейд  едяк  ки, (100.13) кими  тяйин  олунан  n

*

  там  ядяд 



дейилдир  вя  еффектив  баш  квант  ядяди  адланыр.  Бахылан  йахынлашмада  гяляви 

метал атомунда оптик електронун енержисини (98.25)-я уйьун олараг 

(

)

2



2

4

2



2

4

2



2

h

h



σ

+



=

=





n



me

n

me

E

l

n

   


       (100.15) 

кими, буна уйьун олан терми ися (99.2)-йя ясасян 

( )

(

)



2

2

3



4

2

σ



+

=

=





n



R

n

me

l

n

h

 



              (100.16) 

кими  йаза  билярик.  Эюрцндцйц  кими, (100.16) ифадяси  термляр  цчцн  Ридбергин 

тяклиф етдийи (100.2) дцстуру иля ейнидир. 

(100.14)  ифадясиндян  эюрцнцр  ки, 

σ

  дцзялиши  l  орбитал  квант  ядядиндян 



асылыдыр.  Она  эюря  дя  n  баш  квант  ядядинин  верилмиш  гиймятиндя  l=0, 1, 2, … 

гиймятляриня  уйьун  эялян  nsnpnd, …  термляри  артыг  ейни  гиймятя  малик 

олмайаъаг  вя  ъырлашма  арадан  галхаъагдыр.  Доьрудан  да, (100.15) ифадясиндя 

енержи ики квант ядядиндян, йяни n

*

 еффектив баш квант ядядиндян вя l орбитал 



квант ядядиндян асылыдыр. Енержинин орбитал квант ядядиндян дя асылы олмасы 

гяляви  метал  атомларынын  енержи  сявиййяляринин  щидроэенябянзяр  атомларын 

енержи  сявиййяляриндян  принсипиал  фяргини  эюстярир.  Беля  ки,  гяляви  метал 

атомларынын  енержи  сявиййяляри  схемини  йалныз  баш  квант  ядядинин 

функсийасы  кими  эюстярмяк  олмаз:  баш  квант  ядядинин  ейни  бир  гиймятиня, 

лакин орбитал квант ядядинин бир нечя мцхтялиф гиймятиня уйьун эялян енержи 

сявиййяляри  бир-бири  иля  цст-цстя  дцшмцр  вя  демяли,  l  квант  ядядиня  эюря 

ъырлашма олмур. 

(100.14)  ифадясиндян  эюрцнцр  ки, 

σ

  дцзялиши  l  орбитал  квант  ядядиндян 



асылыдыр. Бу асылылыьын сябяби Бор нязяриййяси бахымындан хцсусиля айдын 

эюрцнцр.  Беля  ки,  бу  нязяриййяйя  эюря  l  квант  ядядинин  максимум  гиймятиня 

даиряви, минимум гиймятиня ися ян узунсов еллиптик орбит уйьун эялир. Узунсов 

еллиптик  орбит  цзря  щярякят  едян  валент  електрону  атом  эювдясинин 

дяринликляриня нцфуз едир вя онун сащясини эцълц тящриф едир. Даиряви орбит 

щалында  ися  беля  нцфузетмя  олмадыьындан  щямин  тящриф  дя  аз  олур.  Яйани 

классик  трайекторийалары  принсипъя  рядд  едян  квант  механикасына  эюря  дя 

яслиндя  щямин  изащ  алыныр.  Квант  механикасы  бахымындан  бу  изащат  ондан 

ибарятдир ки, атом эювдясинин дяринликляриндя валент електронунун мцшащидя 

олунмасы ещтималы l-ин кичик гиймятляриндя даща бюйцкдцр. Доьрудан да, l-ин 

бюйцк 

гиймятляриндя 



електронун 

мцшащидя 

олунмасы 

ещтималынын 

сыхлыьынын  пайланмасы  сферик  симметрийайа  даща  чох  йахындыр.  l=n-1 

максимал гиймятляриндя ися бу пайланма садяъя олараг сферик симметрик олур. l-

ин кичик гиймятляриндя ися бу, щеч дя беля дейилдир. 

 

661



100.2  шяклиндя  гяляви  металлардан  бири  олан  литиумун  термляринин 

щидроэен атомунун термляри иля мцгайисяси верилмишдир. Енержи сявиййяляри 

(термляр) 

кичик 


даирялярля 

эюстярилмишдир. Щидроэен атомунда 2s вя 

2p; 3s, 3p вя 3d; 4s, 4p, 4d, 4f сявиййяляри юз 

араларында 

цст-цстя 

дцшцр. 


Литиум 

атомунда  ися  2s  вя  2p  сявиййяляри  бир-

бириндян  кяскин  фярглянир; 3s-, 3p-  вя  3d

сявиййяляри ися бир-бириндян аз фярглянир 

(хцсусиля  3p  вя  3d)  вя  щидроэен  атомунун 

уйьун  сявиййяляриня  чох  йахын  йерляшир; 

нящайят,  литиум  атомунун  4p  вя  4d 

сявиййяляри  демяк  олар  ки,  юз  араларында 

вя  щидроэен  атомунун  уйьун  сявиййяляри 

иля цст-цстя дцшцр. Тяърцбялярля мцяййян 

едилмишдир ки, гяляви  метал атомларынын 

шцаланма  спектрляри  щидроэен  атомунун 

спектриня  охшар  олараг  (шякил 99.1) бир 

нечя серийадан ибарятдир (шякил 100.1). Бу 

серийалардан ян бюйцк интенсивлийя малик 

оланлар баш, кяскин, диффуз вя ясас серийа 

адландырылмышлар.  Ясас  серийайа  бязян 

Бергман  серийасы  да  дейилир.  Бу  адларын 

щяр  биринин  мцяййян  мяншяйи  вардыр.  Баш  серийа  она  эюря  беля 

адландырылмышдыр ки, о, щям дя удулма заманы мцшащидя олунур. Демяли, баш 

серийа  атомун  ясас  щала  кечидляриня  уйьундур.  Кяскин  вя  диффуз  серийалар, 

уйьун  олараг,  кяскин  вя  йайылмыш  (диффуз)  хятлярдян  ибарятдир.  Бергман 

серийасы  щидроэен  серийаларына  охшадыьына  эюря  ясас  (фундаментал)  серийа 

адландырылмышдыр. 



Download 18.1 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   87   88   89   90   91   92   93   94   ...   119




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling