Изучение спектра излучения ртути при помощи стилометра (лабораторная работа), страница 6

Для заполненных оболочек полный орбитальный и спиновый моменты атома равны нулю, а, следовательно, равен нулю и полный момент атома . В связи с этим при определении момента любого атома полностью заполненные оболочки можно не принимать во внимание.

Чтобы задать структуру сложного атома, следует перечислить состояния всех его электронов. Если в состоянии с данным значением п, ,  находится несколько электронов, то запись можно упростить. Например, электронная конфигурация для атома водорода имеет вид: , для гелия – , для лития – , для бериллия  и т.д.

В данной работе изучается атомный спектр ртути. Ртуть занимает в периодической таблице 80 место. Электроны распределяются по энергетическим уровням следующим образом:

Схема электронной оболочки записывается так:

,

т.е. вследствие взаимодействия электронов энергетически более выгодным оказывается состояние 6s, а не состояния  и т.д., характеризуемые меньшими значениями квантового числа п, но более высокими значениями  ( = 2; 3; 4). Подоболочки  в нормальном состоянии у ртути не заполнены.

          В результате во внешнем электронном слое в состоянии 6s у ртути находятся два электрона, которые называются оптическими. Эти электроны ответственны за физические и химические свойства ртути. В результате квантовых переходов этих электронов возникает оптический спектр ртути. Спектры атомов с двумя внешними s – электронами в нормальном состоянии являются простейшим типом сложных спектров. Эти два внешних электрона могут возбуждаться. Если возбуждается один электрон, возникают спектры, характерные для рассматриваемой группы атомов. Если возбуждаются оба 6s – электрона, что требует значительно большей энергии, то происходит смещение уровней и сильное усложнение спектра. При возбуждении одного из 6s – электронов получаются различные двухэлектронные конфигурации, при которых возбужденный электрон может попасть в состояние  и т.д., где п > 6.