ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.05.2025
Просмотров: 525
Скачиваний: 0
СОДЕРЖАНИЕ
Глава 7. Корпускулярно-волновые свойства материи
Глава 8. Элементы квантовой механики
Глава 9. Элементы атомной физики
9.1. Атом водорода по теории Бора
9.2. Квантово-механическое описание атома водорода
9.4.Основные положения построения таблицы д.И.Менделеева
Глава 10. Основы теории конденсированных сред
10.1. Внутренняя энергия молекулы
10.3. Статистические свойства носителей заряда в твердых телах.
Квантовое число суммарного спин-орбитального момента
;
суммарный момент
.
Кратность вырождения состояний в атоме водорода с учетом спина
.
9.4.Основные положения построения таблицы д.И.Менделеева
1.Распределение электронов по уровням энергии происходит в соответствии с принципом Паули.
2.Энергетическое
состояние в отсутствие внешних полей
зависит от квантовых чисел
и
и, в меньшей степени, от квантовых чисел
и
,
следовательно, вырождение уровней
снимается.
3.При
увеличении порядкового номера химического
элемента
происходит последовательное заполнение
электронами данного уровня (определяемого
числами
и
),
пока не будут исчерпаны все значения
квантовых чисел
и
,
после чего начинается заполнение
следующего уровня.
4.Наиболее удаленные от ядра электроны наименее связаны с ядром, поэтому химические свойства элементов зависят от числа и состояния валентных электронов.
Совокупность
электронов с одним и тем же числом
,
называется оболочкой
(слоем),
в
которой может содержаться
электронов. Оболочки с разными
принято
обозначать буквами:
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
оболочка |
K |
L |
M |
N |
O |
Совокупность
электронов с одним и тем же числом
,
называется подоболочкой;
максимальное
количество электронов в ней
.
Максимальное число электронов в оболочках и подоболочках
|
Оболочка |
Максимальное число электронов |
||||||
|
s |
p |
d |
f |
g |
|||
|
K |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
L |
2 |
6 |
|
|
|
8 |
|
|
M |
2 |
6 |
10 |
|
|
18 |
|
|
N |
2 |
6 |
10 |
14 |
|
32 |
|
|
O |
2 |
6 |
10 |
14 |
18 |
50 |
|
Глава 10. Основы теории конденсированных сред
10.1. Внутренняя энергия молекулы
Внутреннюю энергию молекулы можно представить суммой
,
где
- энергия электронного взаимодействия,
зависящая от конфигурации электронной
оболочки,
;
- энергия связи молекулы;
-
энергия колебательного движения ядер;
при малых отклонениях ядер атомов от
положения равновесия описывается
соотношением для гармонического
осциллятора
,
где
- колебательное квантовое число;
- частота колебаний;
-
энергия вращательного движения
,
где
- момент инерции молекулы относительно
оси, проходящей через центр ее масс;
- угловая скорость вращения;
- момент импульса молекулы;
момент импульса может принимать только дискретные значения
,
где
- вращательное квантовое число.
10.2.Резонансное поглощение
Ширина энергетического уровня (
):
. Естественная (или Лоренцова) ширина спектральной линии поглощения:
или
.
10.3. Статистические свойства носителей заряда в твердых телах.
Функция Ферми. Электропроводность металлов
Функция Ферми
,
где
- называют уровнем Ферми (энергией
Ферми).
Плотность энергетических состояний
,
где
W
– энергия частицы;
-
количество состояний в малом интервале
энергий от
до
,
в которых может находиться электрон;
-
эффективная масса электрона.
Подвижность носителей заряда в кристаллах:
,
где
- средняя длина свободного пробега
носителей,
- средняя скорость их хаотического
движения.
Энергия Ферми в металлах при

,
где
-
концентрация электронов проводимости;
.
Зависимость энергии Ферми от температуры
Средняя энергия электронов в металле при

Зависимость средней энергии электронов в металле от температуры