Kĩ thuật phân tích vật liệu rắn - Xác định các trạng thái của nguyên tử

Xác đònh các trạng thái của
Xác đònh các trạng thái của
nguyên tử
nguyên tử
Học viên: Phạm Thò Xuân Hạnh
Học viên: Phạm Thò Xuân Hạnh
Lớp: Quang Học Khóa 18
Lớp: Quang Học Khóa 18

Học liệu mở tiếng Việt:
/>Để xác đònh các trạng thái (terms) của 1 nguyên tử hoặc ion:
1. Viết cấu hình electron ( bỏ qua các electron ở các lớp vỏ
đầy)
2. Xác đònh số vi trạng thái có thể có thích ứng vói cấu hình
electron. Nếu có n
e
electron trong phân lớp có 2l+1 orbital thì
số vi trạng thái =
3. Lập bảng các vi trạng thái có m
L
và m
S
cho trước.
4. Phân tích Bảng thành các term bằng cách loại trừ
5. Kiểm tra độ suy biến của các term để xem có gồm đủ các vi
trạng thái đã kể ở các phần 2 và 3.
6. Xác đònh trạng thái cơ bản ( term thấp nhất ) nhờ các Quy tắc
Hund.
Xác đònh các trạng thái của nguyên tử.
Xác đònh các trạng thái của nguyên tử.
)]!n)l([!n

)!l(
ee
−+
+
122
122
(2l+1)!
(2l+1)!
Ví dụ : C - 1s
2
2s
2
2p
2
Số vi trạng thái
15
42
6
211222
1122
==
−+
+
!!
!
]!).([!
)!.(
Lập bảng số trạng thái theo m
L
và m

S
m
l
= +1 0 -1 m
L
m
S
Vẽ tất cả khả năng sắp xếp của
2 electron trong phân lớp 2p
Caùc nguyeân toá
Caùc nguyeân toá
chuyeån tieáp 3d
chuyeån tieáp 3d
Ti : … 3d
2
4s
2
 Ti
3+ :
3d
1
4s
0
Mn : … 3d
5
4s
2
 Mn
3+

: … 3d
4
Mn
2+
: … 3d
5

n = 3 , l = 2
được gọi là “ nguyên tố chuyển tiếp”
Các electrons mới đầu chiếm mức 4s bỏ qua 3d rồi sau đó
mới lấp đầy dần 3d.
21 - 30 electrons
21 - 30 electrons
Multiplets của nguyên tử 24Cr
Multiplets của nguyên tử 24Cr
4s
1
(3d)
5
: Cr
Theo trên 3d
5
 L = 0 , S = 5/ 2
Vì có 1 electron s , spin tổng cộng S = 5/2 + 1/ 2 = 3
Lớp vỏ d bò chiếm đúng ½ nên J = S = 3

Trạng thái cơ bản
7
S
3

Multiplets của các nguyên tử
Multiplets của các nguyên tử
29
29
Cu
Cu
4s
1
(3d)
10
: Cu
Với các electron d :
L = 0 , S = 0
Nhưng vì có 1 electron s,
spin tổng cộng của nguyên tử
S = 0 + ½ = 1/2
Do đó J = S = 1/ 2

Trạng thái cơ bản :
2
S
1/2