1 ... 101 102 103 104 105 106 107 108 ... 119

Dərslik respublikanın universitetlərinin fizika fakültələrinin tələbələri üçün "Atom fizikası" - bet 105

bet105/119
Sana31.12.2017
Hajmi18.1 Mb.
TuriDərslik

Шякил 

ν

λ

l=0 l=1

2

3

2 p

2

1

2 p

2

1

1s

ν

λ

l=0 l=1

2

3

2 p

2

1

2 p

2

1

1s

Шякил 

5

4

10

23

,

2

10

3

,

5

6

,

121


=

=

λ

λ

 

 

772 


qədər olmalıdır. 

Hidrogen atomunun Layman seriyasının digər  L

β

,  L

γ

,  L

δ

  xətləri də analoji dublet 

quruluşuna malikdir. 

İkinci misal olaraq hidrogen atomunun Balmer seriyasında H

α

 spektral xəttinin incə 

quruluşunu nəzərdən keçirək (şəkil 117.2). Baş kvant ədədinin n=2 qiymətinə 2s

1/2


, 2p

1/2


 

və  2p

3/2

 halları (enerji səviyyələri) uyğun gəlir. (117.4) düsturuna görə hidrogen 

atomunda enerji l kvant ədədindən asılı olmadığı üçün, 2s

1/2


 və 2p

1/2


 hallarına enerjinin 

eyni bir qiyməti, yəni bir-biri ilə üst-üstə düşən iki səviyyədən ibarət olan bir dənə enerji 

səviyyəsi uyğun gəlir. Beləliklə,  n=2 qiymətində iki dənə enerji səviyyəsi alınır ki, 

onlardan da biri bir-birinə qovuşmuş iki səviyyədən ibarətdir. Baş kvant ədədinin  n=3 

qiymətində 5 dənə  3s

1/2


, 3p

1/2


, 3p

3/2


, 3d

3/2


  və  3d

5/2


 halları alınır ki, bunlara da 3 dənə 

müxtəlif enerji səviyyəsi uyğun gəlir. Bu üç enerji səviyyəsindən biri (3d

5/2

) sadə, digər 

ikisinin hər biri isə bir-birinə qovuşmuş iki səviyyədən (3s

1/2


, 3p

1/2


) və (3p

3/2


, 3d

3/2


ibarətdir. H

α

 xətti n=3 yuxarı enerji səviyyələrindən n=2 aşağı enerji səviyyələrinə kvant 

keçidləri nəticəsində yaranır. (117.5) və (117.6) seçmə qaydaları ilə yol verilən bu 

keçidlər, həm də onlara uyğun spektral xətlər və  həmin xətlərin nisbi intensivliyi 

sxematik olaraq 117.2 şəklində verilmişdir. Beləliklə, Balmer seriyasının  H

α

  xətti və 

digər bütün H

β

, H

γ

, H

δ

,… xətləri 5 komponentdən ibarətdir. 

Qələvi metal atomlarının və onlara oxşar olan ionların enerji səviyyələrinin və 

spektral xətlərinin incə quruluşunun meydana çıxmasında elektronun kütləsinin sürətdən 

asılılığı deyil, spin–orbital qarşılıqlı  təsir  əsas rol oynayır. Bu, onunla əlaqədardır ki, 

atomun  z  sıra nömrəsi artdıqca spin-orbital qarşılıqlı  təsir nəticəsində parçalanma daha 

böyük olur. Ona görə də z-in böyük qiymətlərində elektronun kütləsinin sürətdən asılılığı 

nəticəsində enerji səviyyələrinin parçalanması, spin–orbital qarşılıqlı  təsir nəticəsində 

parçalanma ilə müqayisədə  nəzərə alınmayacaq dərəcədə kiçik olur. Qələvi metal 

atomlarının enerji səviyyələrinin incə quruluş səviyyələrinə parçalanması sxemi hidrogen 

atomundakına nisbətən xeyli sadədir. Belə ki, hidrogen atomunda l kvant ədədinə görə 

cırlaşmanın olması sayəsində bu mənzərə mürəkkəbləşmiş olur. Qələvi metal atomlarında 

bu cırlaşma aradan qalxır və enerji səviyyələrinin incə quruluş səviyyələrinə parçalanması 

qanunauyğunluğu aydın şəkildə təzahür edir. 

Misal olaraq natrium atomunun spektral seriyalarında (Ё100) xətlərin incə quruluşunu 

nəzərdən keçirək. Bu incə quruluşun mənşəyi sxematik olaraq 117.3 şəklindən aydın olur. 

Baş seriya yuxarıda yerləşən  p–səviyyələrdən  ən dərin 3s

1/2


  səviyyəsinə keçidlər 

nəticəsində yaranır. 3s

1/2

  səviyyəsi sadədir,  p–səviyyələr isə ikiqatdır və özü də  p–

səviyyələrin komponentləri arasındakı məsafə, n baş kvant ədədi artdıqca, kiçilir. Məhz 

buna görə də baş seriyanın spektral xətləri də, ikiqat, yəni dublet olur. Hər bir dubletin 

komponentləri arasındakı  məsafə onun nömrəsi, yəni tezliyi artdıqca kiçilir. Qeyd edək 

ki, normal (əsas) halda natrium atomları ən aşağı 3s

1/2

 enerji səviyyəsində yerləşdiyi üçün 

baş seriya həm də udma spektrində alınır. Ən böyük intensivliyə malik olan spektral xətt 

3p

1/2

→3s

1/2

 və 3p

3/2

→3s

1/2

 keçidləri nəticəsində alınan rezonans xəttidir, yəni natriumun 

sarı xəttidir. Bu keçidlərə 

λ

1

=589,6 nm və 

λ

2

=589,0 nm dalğa uzunluqları uyğun gəlir ki, 

bu dalğa uzunluqları arasındakı fərq də, göründüyü kimi, 

λ =0,6 nm-dir. 

2

4

3

p

,

4

2

1 p

,

3 2

1 p

2

3

3 p

,

3

2

1 s

,

5 2

1 s

2

3

1 p

2

3

3 p

,

4

2

1 s

2

4 3

d

,

4

2

5 d

,

3 2

1 p

2

3

p

3

,

3

2

3

d

,

3

2

5 d

Лцылшт ыукшнф

Ифж ыукшнф

Вшаагя ыукшнф

2

4

3 p

,

4

2

1 p

,

3 2

1 p

2

3

3 p

,

3

2

1 s

2

4 3

p

,

4

2

1 p

,

3 2

1 p

2

3

3 p

,

3

2

1 s

,

5 2

1 s

2

3

1 p

2

3

3 p

,

4

2

1 s

,

5 2

1 s

2

3

1 p

2

3

3 p

,

4

2

1 s

2

4 3

d

,

4

2

5 d

,

3 2

1 p

2

3

p

3

,

3

2

3

d

,

3

2

5 d

2

4 3

d

,

4

2

5 d

,

3 2

1 p

2

3

p

3

,

3

2

3

d

,

3

2

 

773

5 d

Лцылшт ыукшнф

Ифж ыукшнф

Вшаагя ыукшнф

Шякил 



Qeyd edək ki,  z  sıra nömrəsi artdıqca qələvi metal atomlarının spektral xətlərinin 

parçalanması  kəskin artır. Belə ki, məsələn, rubidiumun rezonans xətti 

λ

1 =794,8 

nm  və 

λ

2

=780,0  nm dalğa uzunluğuna malik olan iki komponentdən ibarətdir və onlar arasındakı 

məsafə 


λ

=14,8 

nm-dir. Sezium üçün isə uyğun qiymətlər 

λ

1

=894,4  nm və 

λ

2

=852,1  nm, 

yəni 


λ

=42,3 

nm-dir. Belə parçalanmalar üçün "incə quruluş" anlayışı çox güman ki, 

yaxşı səslənmir. 

Kəskin seriyanın xətləri də  həmçinin dubletdirlər. Çünki, həmin xətlər yuxarıda 

yerləşən sadə 

s–səviyyələrdən aşağıda yerləşən və 3p

1/2


 və 3 p

3/2


 alt səviyyələrindən ibarət 

olan ikiqat 3

p–səviyyəsinə keçidlər nəticəsində alınırlar. Ona görə  də dublet xətlərinin 

komponentləri arasındakı  məsafə bütün seriya üçün eynidir və özü də komponentlər 

kəskin xətlərdir. Kəskin seriya adı da məhz bu səbəbdən meydana çıxmışdır. 

Diffuz seriya yuxarıda yerləşən ikiqat (3

d

5/2


, 3 d

3/2


), (4 d

5/2


, 4 d

3/2


) və s. səviyyələrdən 

aşağıda yerləşən və  həmçinin ikiqat olan (3

p

1/2


, 3 p

3/2


) səviyyəsinə keçidlər nəticəsində 

yaranır. Bu seriyanın spektral xətləri tripletdirlər, yəni hər bir xətt üç komponentdən 

ibarətdir. Çünki 

∆j=2 olmaqla baş verəcək 3d

5/2

→3p

1/2

 kimi keçidlər (117.6) seçmə 

qaydası ilə qadağan olunmuşdur. Müxtəlif  d–səviyyələrin altsəviyyələri arasındakı 

məsafələr 

p–səviyyələrin alt səviyyələri arasındakı  məsafələrdən xeyli kiçikdir. Bu 

səbəbdən də tripletdə  xətlər bir-birinə çox yaxın yerləşir və spektral cihazın ayırdetmə 

qabiliyyəti kifayət qədər olmadıqda tripletin komponentləri bir-birindən ayırd edilə 

bilmir, seriyanın xətləri yayılmış şəkildə alınır. Məhz bu da diffuz seriya adının meydana 

çıxmasına səbəb olmuşdur. 

 

 

Ё118. Atomun elektron konfiqurasiyasının 

termlərə parçalanması 

 

Mərkəzi sahə yaxınlaşmasında atomda elektronlar nüvənin digər elektronlar 

tərəfindən ekranlaşdırılmış müəyyən effektiv mərkəzi sahəsində bir-birindən asılı 

olmayaraq hərəkət edirlər, yəni elektronlar arasında qarşılıqlı təsir nəzərə alınmır (Ё105). 

Ona görə  də  mərkəzi sahə yaxınlaşmasında atomun tam elektron enerjisi ayrı-ayrı 

elektronların enerjilərinin cəminə  bərabər olur. Məsələn, karbon atomunun əsas halında 

elektron konfiqurasiyası 1 s

2

2

s

2

2

p

2

 olduğundan tam elektron enerjisi 

E=2E

1s

+2 E

2s

+2 E

2p

 

             (118.1) 

olar. Deməli, elektron konfiqurasiyasının enerjisi elektronların  m l

  və 


m s

 kvant 


ədədlərindən asılı deyildir, yəni bu kvant ədədlərinə görə cırlaşmışdır. Bu isə o deməkdir 

ki, enerjinin eyni bir qiymətinə (elektron konfiqurasiyasının enerjisinə) bir-birindən 

m l

 və 


m s

 kvant ədədlərinin kombinasiyaları ilə fərqlənən bir neçə determinant dalğa funksiyası 

(Ё107) uyğun gəlir. Bir-birindən xətti asılı olmayan bu determinant dalğa funksiyalarının 

sayına elektron konfiqurasiyasının cırlaşma tərtibi deyilir. Qeyd edək ki, belə  cırlaşma 

dolmamış (açıq) təbəqəli atomlar üçün mövcuddur. Qapalı  təbəqəli atomların elektron 

konfiqurasiyasına bir dənə determinant dalğa funksiyası uyğun gəlir, yəni bu halda 

cırlaşma tərtibi 1-ə bərabərdir. 

Elektron konfiqurasiyasında bir dənə açıq təbəqə olduqda onun cırlaşma tərtibi 

 

774 


(

)

!

!

0

0 k N k N f

=

 

 

         (118.2) 

kimi təyin olunur. Burada  N

0

–açıq təbəqədə yerləşə biləcək elektronların maksimal sayı, 

k–bu açıq təbəqədə faktik mövcud olan elektronların sayıdır. 

Əgər baxılan elektron konfiqurasiyasında bir neçə açıq təbəqə vardırsa, onda bu 

konfiqurasiyanın cırlaşma tərtibi ayrı-ayrı açıq təbəqələr üçün (118.2) düsturu ilə 

hesablanmış cırlaşma tərtiblərinin hasilinə bərabər götürülür. 

Məsələn, karbon atomunun əsas halına uyğun elektron konfiqurasiyasında (1 s

2

2

s

2

2

p

2

bir dənə açıq təbəqə (2 p

2

) vardır və bu təbəqə üçün 

N

0

=6, 

k=2 olduğundan həmin elektron 

konfiqurasiyasının cırlaşma tərtibi (118.2) düsturuna əsasən 

f=15 olur. Bu, o deməkdir ki, 

karbon atomunun əsas halının elektron konfiqurasiyasına (əsas halın enerjisinə) bir-

birindən xətti asılı olmayan və dolmamış  2 p

2

  təbəqəsində yerləşən iki elektronun 

m l

=+1,0,-1; 

m s

=+1/2,-1/2; 

m l

'=+1,0,-1 və 

m s

'=+1/2,-1/2 kvant ədədlərinin müxtəlif 

kombinasiyaları ilə bir-birindən fərqlənən 15 dənə determinant dalğa funksiyası uyğun 

gəlir. Bu determinant dalğa funksiyaları ümumi şəkildə (107.40) kimi təyin olunur. Lakin 

yazılışı sadələşdirmək məqsədilə (107.40) determinantını 

(

)(

) (

)

{

}

 

 

 

!

1

2

2

1

1

2

2

1

1 N

N s l N N s l s l m m l n m m l n m m l n N U

⋅⋅

=

 (118.3) 

kimi yazmaq olar. Elektron konfiqurasiyasına uyğun gələn müxtəlif determinant dalğa 

funksiyalarında dolmuş təbəqələrə uyğun sütunlar həmişə eyni qalır və bu determinantlər 

bir-birindən yalnız dolmamış  təbəqələrə uyğun olan sütunlarla fərqlənir. Ona görə  də 

(118.3) yazılışını bir qədər də sadələşdirərək, yalnız dolmamış elektron təbəqələrindəki 

( nlm l m s

) atom spin–orbitallarını göstərməklə kifayətlənmək olar. Beləliklə, karbon 

atomunun  əsas halının elektron konfiqurasiyasına uyğun gələn determinant dalğa 

funksiyalarını ümumi şəkildə 

(

) (

)

{

}

 

21

 

21

'

'

s l s l m m m m U

⋅⋅

=

 

                 (118.4) 

kimi yazmaq olar. Bu determinantların ümumi sayı 36-dır. Lakin onlardan yalnız 15-i bir-

birindən xətti asılı deyildir və Pauli prinsipinə uyğundur. Məhz buna görə də deyirik ki, 

baxılan elektron konfiqurasiyasının cırlaşma tərtibi 15-ə bərabərdir. 

Elektron konfiqurasiyasının yuxarıda göstərilən cırlaşması  mərkəzi sahə 

yaxınlaşmasında özünü göstərir. Əgər elektronlar arasında mərkəzi sahə yaxınlaşmasında 

nəzərə alınmayan qalıq Kulon qarşılıqlı  təsirini də  nəzərə alsaq, onda elektron 

konfiqurasiyasına uyğun enerji səviyyəsi bir neçə alt səviyyəyə parçalanır, yəni elektron 

konfiqurasiyasının cırlaşması qismən aradan qalxır. 

Mərkəzi sahə yaxınlaşmasında  N–elektronlu atom üçün 

 Hamilton operatoru 

(105.9) düsturu ilə, elektronlar arasındakı Kulon qarşılıqlı təsirin hamısını nəzərə aldıqda 

isə bu operator (105.1) ifadəsi ilə təyin olunur. Mərkəzi sahə yaxınlaşmasında hər bir 

i-ci 

elektron üçün   orbital və 

0

ˆ H

i l

r i

sr  spin momenti, spin–orbital qarşılıqlı təsirini nəzərə aldıqda 

isə 


 tam momenti saxlanır və  əvvəlki paraqraflarda göstərildiyi kimi, bu 

momentlər, uyğun olaraq, 

l, s və j kvant ədədləri ilə xarakterizə olunur. Lakin elektronlar 

arasında qalıq Kulon qarşılıqlı  təsirini nəzərə aldıqda hər bir elektron üçün   orbital 

impuls momenti saxlanmır, çünki bu halda elektronun hərəkətinin baş verdiyi xarici sahə  i i i s l j

r

r

r

+

=

i l

r

 

775

mərkəzi sahə deyildir. Lakin (105.1) Hamilton operatoru atomun nüvəsindən keçən 

ixtiyari ox ətrafında ixtiyari bucaq qədər fırlanma  əməliyyatına nəzərən invariant 

olduğundan, belə nəticəyə gəlmək olar ki, bütövlükdə atom üçün fəza izotropudur. Bu isə 

o deməkdir ki, elektronlar arasında Kulon qarşılıqlı  təsirini tam nəzərə aldıqda 

elektronların hər birinin  i l

r

 orbital impuls momenti saxlanmasa da, bu 

i l

r

 momentlərinin 

cəmi, yəni atomun tam orbital momenti və bu tam orbital momentin üstün istiqamət üzrə 

proyeksiyası saxlanan kəmiyyətlər olmalıdır. Bu saxlanan kəmiyyətlər, uyğun olaraq, 

atomun tam orbital impuls momentinin kvadratı operatoru 

  və bu momentin üstün 

istiqamət üzrə proyeksiyası operatoru 

 ilə xarakterizə olunur. Bu saxlanan kəmiyyətlər, 

yəni 

  və 


 operatorlarının məxsusi qiymətləri isə, uyğun olaraq,  L  və  M

2

ˆL

z Lˆ

2

ˆL

z Lˆ L

 kvant 


ədədləri ilə təyin olunur. Aydındır ki, 

 və 


 operatorları (105.1) Hamilton operatoru 

ilə kommutativ olmalıdır: 

2

ˆL

z Lˆ H L L H

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

2

2

=

 

 

        (118.5) 

H L L H z z

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

=

 

 

 

        (118.6) 

(105.1) Hamilton operatorunun ifadəsinə spin dəyişənləri daxil olmadığından, 

atomdakı elektronların tam spininin kvadratı operatoru 

  və bu tam spinin üstün 

istiqamət üzrə proyeksiyası operatoru 

 də 


 operatoru ilə kommutativ olmalıdır: 

2

ˆS

z Sˆ Hˆ H S S H

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

2

2

=

 

 

         (118.7) 

H S S H z z

ˆ

ˆ

ˆ

ˆ

=

 

 

 

         (118.8) 

Ona görə də 

S

2

 və 

S z

 kəmiyyətləri də saxlanır və bu saxlanan kəmiyyətlər, yəni 

 və 

  operatorlarının məxsusi qiymətləri, uyğun olaraq, 

S və M

2

ˆS

z Sˆ S

 kvant ədədləri ilə xarakterizə 

olunurlar. 

Yuxarıda deyilənlərə  əsasən belə  nəticəyə  gəlmək olar ki, mərkəzi sahə 

yaxınlaşmasında qalıq Kulon qarşılıqlı təsirini də nəzərə aldıqda atomun halı  L, M L

,  S, M

S

 

kvant ədədləri ilə xarakterizə olunur. Onda atomun tam dalğa funksiyasını 

 kimi 

işarə etmək olar. Yuxarıda deyilənlərə  əsasən aydın olur ki, atomun 

 dalğa 

funksiyası ümumiyyətlə, (107.40) kimi determinant dalğa funksiyalarının xətti 

kombinasiyası şəklində göstərilə bilər.  LS M M S L

Ψ LS

M M S L

Ψ

2

2

ˆ

 ,

ˆ

 ,

ˆ

 ,

ˆ S

L L H z

  və 


 operatorları bir-biri ilə kommutativ olduğu üçün 

 dalğa 


funksiyası bu operatorların hamısının məxsusi funksiyası olmalıdır, yəni aşağıdakı 

tənliklər ödənməlidir: 

z Sˆ LS M M S L

Ψ LS

M M LS LS M M S L S L E H

Ψ

=

Ψ

ˆ

,   

                (118.9) 

(

)

LS M M LS M M S L S L L L L

Ψ

+

=

Ψ

1

ˆ

2

2

h

                (118.10) 

LS M M L LS M M z S L S L M L

Ψ

=

Ψ

h

ˆ

,   

             (118.11) 

 

776 


(

) LS

M M LS M M S L S L S S S

Ψ

+

=

Ψ

1

ˆ

2

2

h

 

   (118.12)  LS M M S LS M M z S L S L M S

Ψ

=

Ψ

h

ˆ

.   

            (118.13) 

Burada  L–atomun tam orbital momentini, M L

–bu momentin üstün istiqamət üzrə 

proyeksiyasını,  S–atomun tam spin momentini, M S

–bu spin momentinin üstün istiqamət 

üzrə proyeksiyasını təyin edən kvant ədədləridir. 

Qeyd edək ki, atomun tam orbital momenti və tam spin momenti tapıldıqda qapalı 

təbəqələr üçün bu momentlər sıfra bərabər götürülməli və yalnız açıq təbəqələrdəki 

elektronların orbital və spin momentləri toplanmalıdır (bax: Ё119). 

L  və  S kvant 

ədədlərinin verilmiş qiymətində 

M L

 və 


M S

 kvant ədədləri, uyğun olaraq, aşağıdakı 2

L+1 

və 2


S+1 sayda qiymətlər alır:  M L

=- L,-L+1,…,0,…,L-1,L 

M S

=- S,-S+1,…,0,…,S-1,S. 

Elektronlar arasında qalıq qarşılıqlı təsiri nəzərə aldıqda atomun tam elektron enerjisi  M L

 və 


M S

 kvant ədədlərindən asılı olmayıb, yalnız 

L və S kvant ədədlərindən asılı olur:  E LS

 /bax: (118.9)/. Bu isə o deməkdir ki, atomun bir-birindən 

M L

 və 


M S

 kvant ədədləri ilə 

fərqlənən (2 L+1)(2S+1) sayda hallar çoxluğu tam elektron enerjisinin eyni bir E LS

 

qiymətinə uyğun gəlir. 

L  və  S kvant ədədlərinin verilmiş qiymətində eyni bir enerjiyə 

malik olan bu (2

L+1)(2S+1) sayda hallar çoxluğuna baxılan atomun termi deyilir. 

Atomların termləri 

L kvant ədədinin aldığı qiymətlərə uyğun olaraq latın əlifbasının 

baş hərfləri ilə aşağıdakı kimi işarə olunur: 

 L 

=  0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,  11,  12,  13,  14 

 

   

 

 

 

 

 

      (118.14) 

    S,  P,  D,  F,  G, H,  I,  K,  L, M, N,  O,  Q,  R,  T 

Burada,  əlbəttə, tam spin momentini xarakterizə edən 

S kvant ədədi ilə  L=0 qiymətinə 

uyğun olan termin 

S işarəsini qarışıq salmaq lazım deyildir. 

Atomların termləri ümumi şəkildə 

2S+1 L kimi işarə edilir. Məsələn, 

1 S, 

1 D, 

3 P  və s. 

Termin işarəsində sol tərəfdə yuxarı indeks kimi göstərilən 

χ

=2

S+1 kəmiyyəti bu termin 

multipletliyi adlanır. 

χ

-nın bəzi qiymətlərinə uyğun olaraq multipletliyin adı  Ё117-də 

göstərilmişdir. Termin multipletliyi xarici maqnit sahəsində (məsələn, spin–orbital 

qarşılıqlı təsiri nəzərə aldıqda) bu termin parçalana biləcəyi alt səviyyələrin (alt termlərin) 

sayını göstərir. Doğrudan da atomun tam spin maqnit momentinin xarici maqnit sahəsi ilə 

qarşılıqlı  təsirinin enerjisi tam spinin fəzada necə yönəlməsindən asılıdır. 

S kvant 

ədədinin verilmiş qiymətində isə tam spin maqnit momentinin xarici maqnit sahəsində 

2 S+1 sayda müxtəlif cür yönəlməsi mümkündür. 

Misal olaraq karbon atomunun əsas halının elektron konfiqurasiyasının (1

s

2

2

s

2

2

p

2

parçalanmasından alınan termlərə baxaq. Atomun tam orbital və tam spin momentinin 

tapılması qaydasına  əsasən (Ё119) müəyyən edilmişdir ki, karbon atomunun əsas halı 

üçün  L və S kvant ədədləri L=0,1,2 və S=0,1 qiymətlərini alır. Deməli, bu hala aşağıdakı  S,  P,  D termləri uyğun gəlməlidir: 

1 S,

3 S,

1 P,

3 P,

1 D,

3 D. Lakin məlumdur ki, 

3 S, 

1 P, və 

3 D 

termləri Pauli prinsipinə görə qadağan olunmuşdur. Beləliklə, elektronlar arasında qalıq 

qarşılıqlı təsiri nəzərə aldıqda karbon atomunun əsas halının elektron konfiqurasiyası 

1 S, 

1 D, 

3 P kimi üç dənə termə parçalanır, yəni bu elektron konfiqurasiyasının cırlaşması 

 

777



(xatırlayaq ki, onun cırlaşma tərtibi 15-ə  bərabərdir) qismən aradan qalxır. Elektron 

konfiqurasiyasından alınmış termlərin hər biri də öz növbəsində (2

S+1)(2L+1) tərtibdən 

cırlaşmış olur. Məsələn, 

3 P, 

1 D, 

1 S termlərinin cırlaşma tərtibi uyğun olaraq, aşağıdakı 

kimidir: 

f(

3 P)=(2S+1)(2L+1)=3

⋅3=9,  f(

1 D)=(2S+1)(2L+1)=1

⋅5=5,  f(

1 S)=(2S+1)(2L+1)=1

⋅1=1. 

Deməli, 


1 S term cırlaşmamışdır, 

1 D və 

3 P termləri üçün isə cırlaşma tərtibi, uyğun olaraq, 

5 və 9-dur. Fikir versək görərik ki, bu termlərin cırlaşma tərtiblərinin cəmi elektron 

konfiqurasiyasının cırlaşma tərtibinə bərabərdir. 

Termlərin multiplet, yəni 2

S+1 tərtibdən cırlaşmasını aradan qaldırmaq üçün atomun 

tam orbital maqnit momenti ilə tam spin maqnit momenti arasında qarşılıqlı təsiri nəzərə 

almaq lazımdır. Bu məqsədlə atomun tam mexaniki momenti anlayışından istifadə edilir. 

Atomun  L

r

 tam orbital momenti ilə  S

r

 tam spin momentinin həndəsi cəminə atomun  J

r

  tam mexaniki momenti deyilir (Ё119): 

S L J

r

r

r

+

=

 

 

    (118.15) 

Atomun  J

r

 tam mexaniki momenti daxili (və ya tam) kvant ədədi 

J ilə xarakterizə olunur: 

(

)

1

+

=

J J J

h

r

 

 

         (118.16) 

Vektor modelinə görə (Ё115)  J kvant ədədinin mümkün olan qiymətləri  S L J S L

+

 

 

          (118.17) 

kimi təyin olunur. Məsələn, karbon atomunun əsas halının elektron konfiqurasiyasından 

alınan termlər üçün 

J kvant ədədi aşağıdakı qiymətləri alır: 

 

3

P  L=1,  S=1; 0

≤J≤2, 

J=0,1,2; 

 

1

D  L=2,  S=0; 2

≤J≤2, 

J=2; 

 

1

S  L=0,  S=0; 0

≤J≤0, 

J=0. 

Bu, o deməkdir ki, spin-orbital qarşılıqlı  təsiri nəzərə aldıqda 

3 P termi üç dənə alt 

səviyyəyə parçalanır, yəni bu termin multiplet cırlaşması tam aradan qalxır. Spin-orbital 

qarşılıqlı təsir nəticəsində termlərin alt səviyyələrə parçalanması termlərin incə quruluşu 

adlanır.  İncə quruluş  səviyyələrini (termlərini) işarə etmək üçün termin 

2S+1 L ümumi 

işarəsinin sağ  tərəfində  aşağı indeks kimi 

J daxili kvant ədədini yazmaq qəbul 

olunmuşdur. 

2S+1 L J   , məsələn, karbon atomunun əsas halının incə quruluş termləri 

3 P

0

, 3

P

1

,

3 P

2

,

1 D

2

,

1 S

0

 kimi işarə olunur. 

Qeyd edək ki, atomun  J

r

 tam mexaniki momenti fəzada 

M J

 kvant ədədi ilə 

xarakterizə edilən 2 J+1 sayda müxtəlif istiqamətlərdə yönələ bilər. Burada J daxili (tam) 

kvant ədədi, 

M J

 isə  J

r

 tam momentin üstün istiqamət üzrə 

J z

 proyeksiyasını təyin edən 

maqnit kvant ədədidir.  J kvant ədədinin verilmiş qiymətində  M J

 kvant ədədi aşağıdakı 

kimi 2 J+1 sayda qiymət alır:  M J

=- J,-J+1,…,0,…,J-1,J 

                (118.17) 

 

778 



Bu isə o deməkdir ki, spin-orbital qarşılıqlı təsirin nəzərə alınması nəticəsində termlərin 

cırlaşması tamamilə aradan qalxmır və 

M J

 kvant ədədinə görə  cırlaşma qalır. Məsələn, 

karbon atomunun əsas halından alınan 

3 P

2

 termi üçün 

M J

 kvant ədədinə görə  cırlaşma 

tərtibi 5 ( M J

=-2,-1,0,1,2), 

3 P

1

 termi üçün 3, 

3 P

0

 termi üçün 1, 

1 D

2

 termi üçün 5 və 

1 S

0

 

termi üçün isə 1-dir. Bu cırlaşma tərtiblərinin cəmi isə 15-ə, yəni karbon atomunun əsas 

halının elektron konfiqurasiyasının cırlaşma tərtibinə bərabərdir. 

Qeyd edək ki, termlərin  M J

 kvant ədədinə görə cırlaşması nüvənin maqnit sahəsinin 

(əgər o, sıfırdan fərqlidirsə) və ya xarici maqnit sahəsinin təsiri nəticəsində tamamilə 

aradan qalxa bilər. Yəni xarici maqnit sahəsinin təsiri nəticəsində 

2S+1 L J

 termi 2


J+1 sayda 

alt səviyyəyə parçalanır ki, bu da termlərin ifrat incə quruluşu adlanır. 

Yuxarıda deyilənlərdən aydın olur ki, mərkəzi sahə yaxınlaşmasında atomun elektron 

konfiqurasiyası, qalıq qarşılıqlı təsirin nəzərə alınması nəticəsində atomun termləri, spin-

orbital qarşılıqlı  təsir nəticəsində termlərin incə quruluşu və  nəhayət, xarici maqnit 

sahəsinin təsiri nəticəsində termlərin ifrat incə quruluşu alınır. Bu mənzərə sxematik 

olaraq 118.1 şəklində göstərilmişdir. 

Elektron konfiqurasiyasının parçalanmasından alınan termlərin yerləşməsi ardıcıllığı 

aşağıda göstərilən Hund qaydaları ilə müəyyən edilir: 

1.

 

Atomun elektron konfiqurasiyasının parçalanmasından alınan termlər içərisində 

multipletliyi böyük olan term daha kiçik enerjiyə malikdir. 

2.

  Multipletliyi eyni olan iki termdən 

L kvant ədədinin böyük qiymətinə uyğun olan 

term daha kiçik enerjiyə malikdir. 

3.

  Əgər atomun baxılan açıq elektron təbəqəsi yarıdan az dolmuşdursa, 

J kvant 

ədədinin kiçik qiymətinə, yarıdan çox dolmuşdursa, 

J kvant ədədinin böyük 

qiymətinə uyğun olan term daha kiçik enerjiyə malikdir. 

118.1  şəklində karbon atomunun əsas halının elektron konfiqurasiyasından alınan 

termlərin yerləşməsi ardıcıllığı, Hund qaydalarına müvafiq surətdə, sxematik olaraq 

göstərilmişdir. 

Atomun verilmiş elektron konfiqurasiyası üçün bir neçə term ola bilər. Bu termlərin 

enerjiyə görə yerləşməsi ardıcıllığı Hundun təcrübi faktlar əsasında tapdığı  və yuxarıda 

göstərilən qaydalara əsasən müəyyən olunur. Atomun minimal enerjiyə uyğun olan termi 

onun baxılan elektron konfiqurasiyasının  əsas termi adlanır. Bir çox hallarda atomun 

verilmiş elektron konfiqurasiyasının heç də bütün termlərini deyil, yalnız  əsas termini 

bilmək lazım gəlir. Atomun əsas termini tapmaq üçün aşağıdakı qaydalardan istifadə 

etmək lazımdır. 

2

2 2

2

2

1

p s s S

0 S

D

1

2

1 D P

3

0

3 P

1

3

P

2

3

P

2

1

0

-1

-2

2

1

0

-2

-1

1

0

-1

0

2

2

2

2

2

1

p s s

1

1

M j

0 S

0 S D

1

2

1 D P

3

0

3 P

1

3

P

2

3

P

2

1

0

-1

-2

2

1

0

-2

-1

1

0

-1

0

1

1 M

j

0

 

779



Do'stlaringiz bilan baham:

©2018 Учебные документы
Рады что Вы стали частью нашего образовательного сообщества.
?


darsni-mustahkamlash-5.html

darsnimustahkamlashuchunm.html

darsnimustahkamlashuchuns-3.html

darsnimustahkamlashuchuns-8.html

darsning-borishi---6-sinf.html