Физические основы источников излучения

Задание ИРС:

1. Рассмотреть и построить качественную схему термов атома.
2. Определить и построить оптические переходы для основных серий спектра.
3. Определить величины орбитальных, собственных и полных механических и магнитных моментов для основного и трех возбужденных состояний. Построить векторные диаграммы моментов (использовать масштаб).

Рассмотрим атом In III. (5s1).

1. При n =5 квантовое число l = 0, 1, 2, 3, 4.

• Основное состояние атома n = 5, тогда l = 0, L = 0, s = ½, S = ½.

Мультиплетность        терма        2S        +        1        =        2.        Квантовое        число        полного механического момента J = S = ½, тогда терм основного состояния будет

2S1/2.

• Первое возбужденное состояние n = 5, l = 1. Тогда L = 1 (Р терм), s =

½, S = ½.

Квантовое число полного момента J = L+S, L-S = 3/2, ½. Тогда первому возбужденному состоянию соответствует дублетный терм 2P3/2, 2P1/2.

• Следующее возбужденное состояние n = 5, l = 2. Тогда L = 2 (D терм), s = ½, S = ½.

Квантовое число полного момента J = L+S, L-S = 5/2, 3/2. Тогда первому возбужденному состоянию соответствует дублетный терм 2D3/2, 2D5/2.

• Аналогично для состояния n = 5, l = 3. Тогда L = 3 (F терм), s = ½, S

= ½. Квантовое число J = L+S, L-S = 7/2, 5/2. Получаем дублетный терм 2F7/2, 2F5/2.

Далее n = 5, l = 4. Тогда L = 4 (G терм), s = ½, S = ½. Квантовое число J = L+S, L-S = 7/2, 9/2. Получаем дублетный терм 2G7/2, 2G9/2.

При увеличении n = 7 добавляется терм I, n = 8 – терм К и т. д.

1. Векторная модель

Основное состояние:

n = 5;        2S1/2,        l = 0, L=0,        mL = 0,        s = ½ = S.

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

Рис. 1. Векторная схема для основного состояния

Первое возбужденное состояние:

n = 5;        2P3/2, 2P1/2,        l =1, L = 1,        s = ½ = S