Изучение спектра излучения ртути при помощи стилометра (лабораторная работа), страница 5

          Таким образом, энергия электрона в многоэлектронном атоме зависит от квантовых чисел п, ,  (п, , ). Поэтому для указания состояния атома необходимо знать квантовые числа . В связи с этим в атомной физике используются такие обозначения состояний атома (терма), из которых можно определить квантовые числа .

          В зависимости от величины орбитального квантового числа атома  состояния обозначаются прописными буквами:  – состояние;  Р– состояние;    – состояние и т.д.

          Справа внизу у этого символа указывается значение квантового числа для атома, а сверху – мультиплетность состояния, т.е. число, равное .

          Символическая запись данного состояния атома выглядит так:

.

          Как известно, в химических и оптических свойствах атомов наблюдается периодическая зависимость от порядкового номера элемента . Эта периодичность может быть объяснена, если наряду с перечисленными выше закономерностями для описания поведения электронов во многоэлектронных атомах привлечь принцип Паули. Согласно этому принципу в атоме не может находиться двух или более электронов, у которых значения всех четырех квантовых чисел  одинаковы. Принцип Паули ограничивает число электронов, которые могут находиться на данной электронной оболочке или подоболочке.

          Очевидно, если задано квантовое число , то согласно принципу Паули электроны в данном состоянии должны отличаться квантовыми числами  и , причем  принимает всего 2 +1 значений, для каждого из которых возможно по два различных значения спинового квантового числа .

          Таким образом, в данном энергетическом подслое число различных возможных состояний (комбинаций чисел  и ) равно 2 (2 +1).

          При заданном квантовом числе п изменяться могут числа , поэтому число возможных состояний окажется равным:

.

          В электронной оболочке не может одновременно находиться более чем 2п² электронов, а в подоболочке – 2 (2 +1) электронов.

          Распределение электронов по оболочкам и подоболочкам приведено в таблице 1.1.

Таблица 1.1