Профессор Александр Владимирович Чаплик Спектры атомов Основы теории Бора. Векторная модель. Спектральные закон
Вид материала | Закон |
- Элементы квантовой механики Атом Резерфорда – Бора и гипотеза де Бройля Ядерная модель, 38.71kb.
- Мелехин Александр Владимирович Административно-правовые основы взаимодействия государства, 847.44kb.
- Физические величины, измеряемые в аэрогидромеханике и теплофизическом эксперименте., 39.57kb.
- Программа вступительных испытаний для поступления в магистратуру по направлению 210400, 26.59kb.
- Федоренко Алексей Николаевич аспирант 1 г о., ф-т фпм тема «Управление шарообразными, 21.23kb.
- Курс лекций «Основы радиоэлектроники» Часть Сигнал и его свойства. Линии передачи, 33.21kb.
- Карамаев Сергей Владимирович. Г. А. Ларионов л 25 учебно-методическое пособие, 1270.9kb.
- Элементы квантовой механики и физики атомов, молекул, твердых тел, 156.85kb.
- Атомная энергетика Ядерная модель строения атома. Постулаты Бора, 71.8kb.
- «Векторная графика», 238.74kb.
Спектроскопия
Программа курса лекций
(4 курс, 7,8 сем., 68 ч, экзамен)
Профессор Александр Владимирович Чаплик
Спектры атомов
- Основы теории Бора. Векторная модель.
Спектральные закономерности. Комбинационный принцип Ритца.
- Атом водорода (квантовомеханическая теория).
Изотопический сдвиг. Тонкая структура водородного спектра.
- Систематика спектров многоэлектронных атомов.
Приближение самосогласованного поля. Систематика одноэлек-тронных состояний в центральносимметричном поле.
Электростатическое и спин-орбитальное взаимодействие.
Термы конфигураций. LS- и jj-типы связи.
- Периодическая система элементов.
Общие положения и принципы.
Спектры щелочных металлов.
Термы гелия и щелочноземельных элементов. Кулоновская и обменная энергия в гелиеподобных атомах. Спектр He. Интеркомбинация.
Спектры более сложных конфигураций.
Спектры инертных газов.
Рентгеновские спектры.
Многоэлектронные атомы: модель Томаса-Ферми; метод Хартри-Фока.
- Атом во внешнем поле.
Штарк-эффект. Линейный и квадратичный случай. Атом водорода в электрическом поле. Неоднородное поле. Переменное поле.
Эффект Зеемана. Нормальный и аномальный эффекты. Переход к сильному полю. Эффект Пашена-Бака.
- Сверхтонкая структура спектральных линий.
- Интенсивности спектральных линий. Правила отбора для дипольного излучения.
Спектры двухатомных молекул
- Введение.
Общие свойства и систематика спектров двухатомных молекул.
- Электронные состояния двухатомных молекул.
Классификация уровней энергии. Задача Гайтлера-Лондона. Физическое истолкование валентности. Симметрия волновой функции.
- Типы связи по Гунду.
- Колебания и вращение двухатомных молекул.
Эффективная потенциальная энергия ядер.
Колебания двухатомных молекул. Ангармонизм.
Структура вращательных спектров. Правила отбора.
Колебательно-вращательная структура электронных полос. Принцип Франка-Кондона.
Спектр комбинационого рассеяния. Взаимодействие колебания и вращения.
Λ-удвоение.
Взаимодействие атомов на далёких расстояниях.
Предиссоциация. Спектры многоатомных молекул.
Свойства симметрии. Понятие группы симметрии.
- Колебания многоатомных молекул.
Нормальные координаты. Симметрия колебательных функций.
- Возмущения в колебательных спектрах многоатомных молекул.
Электрическая и механическая ангармоничности. Комбинационные частоты.
Резонанс Ферми.
Инверсионное удвоение.
- Вращение многоатомных молекул.
Линейные молекулы. Вращательная энергия и правила отбора.
Структура вращательных и колебательно-вращательных спектров.
Взаимодействие колебаний и вращения. Колебательный момент количества движения.
Задания
- Написать переходы, определяющие тонкую структуру головных линий серий Лаймана и Бальмера (Lα, Hα) атома водорода.
- Найти магнитный момент атома водорода (сферические координаты) и электрический дипольный момент (параболические координаты).
- Вычислить энергию основного состояния He, аппроксимируя волновую функцию произведением водородных функций.
- Вычислить уровни энергии щелочных металлов с учётом поправки Ридберга (возмущение наведённым диполем).
- Найти термы конфигураций p2 и p3.
- Определить штарковское расщепление высоковозбуждённых термов (водородоподобная модель).
- Найти расщепление линии перехода 2D → 2P в условиях аномального эффекта Зеемана (слабые поля).
- Определить отношение электронных, колебательных и вращательных частот двухатомной молекулы (порядок величины).
- Написать колебательную энергию молекулы CO2 в состоянии с определённым значением колебательного момента.
- Определить туннельное расщепление колебательных термов молекул C2H4 и C2H6 (крутильные колебания).
Литература
- Фриш С.Э. Оптические спектры атомов. М.-Л.: Физматгиз, 1963.
- Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М.-Л.: Физматгиз, 1963.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. М.: Наука, 1974.
- Герцбергер Г. Атомные спектры. М.: Иностр. лит., 1948.
- Герцбергер Г Электронные спектры и строение многоатомных молекул. М.: Мир, 1969.
- Герцбергер Г. Спектры и строение двухатомных молекул. М.: Иностр. лит., 1949.
- Волькенштейн М.В., Грибов Л.А., Ельяшевич М.А., Степанов Б.И. Колебания молекул. М.: Наука, 1972.