용어 기호
Term symbol양자역학에서 기호라는 용어는 다전자 원자의 (총)각운동량 양자수를 약술한 것이다(단, 단 하나의 전자라도 기호로는 설명할 수 있다). 주어진 전자 구성을 가진 원자의 각 에너지 수준은 전자 구성뿐만 아니라 그 자체의 용어 기호로 설명된다. 에너지 수준 또한 스핀을 포함한 총 각 운동량에 따라 달라지기 때문이다. 일반적인 원자력 용어 기호는 LS 커플링(Russell-Sunders 커플링 또는 스핀-Orbit 커플링이라고도 한다)을 가정한다. 지상 주의 용어 기호는 헌드의 규칙에 의해 예측된다.
에너지 수준에 대한 용어의 사용은 스펙트럼 라인의 배관공이 두 용어의 차이로 표현될 수 있다는 경험적 관측인 Rydberg-Ritz 조합 원리에 기초한다. 이것은 나중에 Bohr 모델에 의해 요약되었는데, 이 모델은 정량화된 에너지 수준의 항(h는 플랑크 상수이고 c는 빛의 속도)과 광자 에너지의 스펙트럼 와배너(again과 hc를 곱함)를 식별했다.
용어 기호로 식별된 원자력의 수준 표는 국립표준기술원에 의해 편집되었다. 이 데이터베이스에서 중성 원자는 I, 단독 이온화된 원자는 II 등으로 식별된다.[1] 화학 원소의 중성 원자는 s-블록 원소와 p-블록 원소의 각 열에 대해 동일한 용어 기호를 가지지만, 지반 상태 전자 구성이 컬럼 내에서 변경될 경우 d-블록 원소와 f-블록 원소가 다를 수 있다. 화학 원소에 대한 지상 상태 용어 기호는 다음과 같다.
LS 커플링이 있는 용어 기호
가벼운 원자의 경우 스핀-오빗 상호작용(또는 커플링)이 작아서 총 궤도 각도 모멘텀 L과 총 스핀 S가 좋은 양자수가 된다. L과 S의 상호 작용은 LS 커플링, 러셀-손더스 커플링(Henry Norris Russell과 프레드릭 앨버트 손더스, 1925년에 이것을 설명한 이름)[2] 또는 스핀-오르비트 커플링으로 알려져 있다. 원자 상태는 그 후 형태의 용어 기호로 잘 설명된다.
어디에
- S는 총 스핀 양자 수이다. 2S + 1은 주어진 L과 S에 대한 J의 가능한 상태 수를 나타내는 스핀 다중성이다. 단, L ≥ S. (L < S, 가능한 J의 최대 수는 2L + 1)가 된다.[3] 이는 Jmax = L + S 및 Jmin = L - S 를 사용하여 쉽게 입증되므로 주어진 L과 S를 가진 가능한 J의 수는 단순히 Jmax - Jmin + 1이며, 이는 J가 단위 단계에 따라 다르기 때문이다.
- J는 총 각운동량 양자수다.
- L은 분광기법에서 총 궤도 양자수다. L의 처음 17개 기호는 다음과 같다.
L = | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | ... |
S | P | D | F | G | H | I | K | L | M | N | O | Q | R | T | U | V | ([note 1]가나다순으로 표시됨 |
명명법(S, P, D, F)은 (s, p, d, f) 궤도에 해당하는 분광선의 특성(샤프, 주, 분산, 기본)에서 파생되며, 나머지는 J가 생략된 것을 제외하고 G 이후로부터 알파벳 순서로 명명된다. 원자에서 전자 상태를 설명하기 위해 사용될 때, 기호는 보통 전자 구성을 따른다. 예를 들어, 탄소 원자 상태의 저지 에너지 레벨은 1s2s2P로222 32 기록된다. 위첨자 3은 스핀 상태가 트리플트임을 나타내며, 따라서 S = 1(2S + 1 = 3) P는 L = 1에 대한 분광 표기법, 첨자 2는 J의 값이다. 동일한 표기법을 사용하여 탄소의 접지 상태는 1s2s2P이다222 30.[1]
작은 글자는 개별 궤도나 1전자의 양자수를 가리키는 반면, 대문자는 많은 전자의 상태나 양자수를 가리킨다.
항, 수준 및 상태
기호는 또한 중간이나 원자핵 또는 분자와 같은 복합 시스템을 설명하는 데 사용된다(분자 용어 기호 참조). 분자의 경우 분자 축을 따라 궤도 각도 모멘텀a의 성분을 지정하는 데 그리스 문자가 사용된다.
주어진 전자 구성의 경우
- S 값과 L 값의 조합을 용어라고 하며 (2S+1)(2L+1)와 같은 통계 가중치(즉, 가능한 미세한 부분 수)를 가진다.
- S, L, J의 조합을 레벨이라고 한다. 주어진 수준은 (2J+1)의 통계 가중치를 가지며, 이는 해당 용어에서 이 수준과 관련될 수 있는 미세한 상태의 수입니다.
- S, L, J, M의J 조합이 단일 상태를 결정한다.
그 제품(2S+1){\displaystyle(2S+1)(2L+1)}가능한 microstates S, mS, L, m로(2L+1)L({\displaystyle S,m_{S},L,m_{L}\rangle}와 함께 S와 나는 또한 수의 기초 지역에서 연결되지 않은 표현, S, mS, L, mL()과 mL다z-axis 구성 요소의 전체적인 회전과 총.보주기울임각운동량)은 각각 해당 연산자가 상호 통근하는 좋은 양자수다. With given S and L, the eigenstates in this representation span function space of dimension , as and . In the coupled representation where total angular momentum (spin + orbital) is treated, the associated microstates (or eigenstates) are and these states span the function space with dimension of
m = - 1,..- + ,- 분명히 두 표현에서 함수 공간의 치수는 같아야 한다.
예를 들어, =1, = 2 ,L}의 경우, D 용어에 해당하는 (2×1+1)(2×2+1) = 15개의 서로 다른 마이크로스테이트(=무접속 표현 속 고유스테이트)가 있으며, 그 중 (2×3+1) = 7은 D3(J = 3) 수준에 속한다. 같은 용어의 모든 수준에 대한(+ ) )의합은 (2S+1)(2L+1)과 같아야 하며, 두 표현 치수는 위에서 설명한 것과 같아야 한다. 이 경우 J는 1, 2, 3이 될 수 있으므로 3 + 5 + 7 = 15가 될 수 있다.
용어 기호 패리티
용어 기호의 패리티는 다음과 같이 계산된다.
여기서 는 각 전자에 대한 궤도 양자수다. = 은 짝수 패리티를 의미하며 P = - P은 홀수 패리티를 의미한다. 실제로 홀수 ( in {\홀수)에 있는 전자만 총 패리티에 기여한다: 홀수 궤도(p, f, ...와 같이 홀수 궤도 에 있는 홀수 전자 수는 홀수 항 기호에 해당하는 반면 홀수 궤도에서는 짝수 전자 수는 짝수 기호에 해당한다. 짝수 궤도에 있는 전자의 수는 짝수 숫자의 어떤 합도 짝수이기 때문에 관련이 없다. 닫힌 서브셸의 경우, 전자 는2 ( + 2로 짝수이므로 닫힌 서브셸에서 i 의 합은 항상 짝수다. 양자수sub {\을(를) 홀수 궤도의 열린(비충전된) 하위껍질 위에 합치면 용어의 패리티가 결정된다}. 이 감소된 합계에서 전자 수가 홀수(짝수)인 경우 패리티도 홀수(짝수)이다.
기호가 홀수일 경우, 용어의 패리티는 위첨자 "o"로 표시되며, 그렇지 않을 경우 생략된다.
또는 패리티는 제레이드("짝수"의 독일어) 또는 언제레이드("짝수")를 나타내는 첨자 "g" 또는 "u"로 표시할 수 있다.
접지 상태 용어 기호
Hund의 법칙을 이용하여 원자의 지상 상태에 대한 용어 기호를 계산하는 것은 비교적 쉽다. 최대 S와 L의 상태에 해당한다.
- 가장 안정적인 전자 구성부터 시작하십시오. 전체 쉘과 하위 쉘은 전체 각도 운동량에 기여하지 않기 때문에 폐기된다.
- 모든 쉘과 하위 쉘이 가득 차면 기호는 S이다0.
- Pauli 제외 원리에 따라 사용 가능한 궤도에 전자를 분배한다. 먼저 궤도를 가장 높은 값으로 채운 후, 각각 전자 1개씩으로 최대 m를s 할당한다(예: +1⁄2). 서브쉘의 모든 궤도에 하나의 전자가 있으면, 같은s 순서에 따라 m = -1⁄2를 할당하는 두 번째 전자를 추가한다.
- 전체 S는 각 전자에 대한 m 값을s 더하여 계산한다. Hund의 첫 번째 규칙에 따르면, 지상 주에는 모두 손상되지 않은 전자 스핀들이 m의s 동일한 값과 평행하며, 관례적으로 +1⁄2로 선택된다. 그런 다음 전체 S는 손상되지 않은 전자 수의 1/2배이다. 전체 L은 각 전자에 대한 값을 더하여 계산한다(따라서 같은 궤도상에 두 개의 전자가 있으면 그 궤도 m
- J를 로 계산
- 하위 쉘의 절반 미만이 점유된 경우 최소값 J = L - S'를 취하십시오.
- 절반 이상 채워진 경우 최대값 J = L + S를 취한다.
- 하위 쉘이 절반만 채워지면 L이 0이므로 J = S.
예를 들어, 불소의 경우, 전자적 구성은 1s2s2p이다225.
- 전체 하위 쉘을 폐기하고 2p5 부품을 보관하십시오. 따라서 하위 쉘 p에 배치할 전자는 ( are =1 이다.
- 의 궤도( = ,- 1 }=1,1가 있으며, 2+ )= 6 2(+1개의 전자를 수용할 수 있다. 처음 3개의 전자는 ms = 1⁄2 (³)를 취할 수 있지만, Pauli 제외 원리는 이미 점유된 궤도로 가기 때문에 다음 두 개의 전자는 ms = -1⁄2 (³)를 갖도록 강요한다.
+1 0 −1 ↑↓ ↑↓ ↑ - S = ½ + ½ + ½ + ½ - ½ - ½ = ½; 그리고 L = 1 + 0 - 1 + 1 + 0 = 1, 분광 표기법에서는 "P"이다.
- 불소 2p 서브셸이 절반 이상 채워져 있기 때문에 J = L + S = 3⁄2. 접지J 상태 용어 기호는 L = P이다3⁄2.
화학 원소의 원자 용어 기호
주기율표에서, 기둥에 있는 원소의 원자는 대개 동일한 외부 전자 구조를 가지며, 항상 "s-블록"과 "p-블록" 원소(주기율표 참조)에서 동일한 전자 구조를 가지기 때문에, 모든 원소는 기둥에 대해 동일한 접지 상태 용어 기호를 공유할 수 있다. 따라서 수소와 알칼리 금속은 모두 S1⁄2, 알칼리 접지 금속은 S10, 붕소 기둥 원소는1⁄2 P, 탄소 기둥 원소는 P0, 닐코균은 S3⁄2, 할로겐은 P23⁄2, 불활성 기체는 S로0, 위에서 설명한 전체 껍질과 하위 껍질에 대한 규칙으로 한다.
대부분의 화학 원소의[4] 접지 상태에 대한 용어 기호는 아래 접힌 표에 제시되어 있다.[5] d-블록과 f-블록에서, 여러 d 또는 f 전자의 열린 쉘은 종종 열에서 다음 원소를 형성하기 위해 추가 완전한 쉘을 추가함으로써 에너지 순서가 뒤죽박죽이 되는 몇 개의 밀접하게 간격을 두고 있는 항들을 가지고 있기 때문에, 용어 기호는 주기율표의 동일한 열에 있는 원소에 대해 항상 동일하지는 않다.
예를 들어, 표는 서로 다른 지상 상태 용어 기호를 가진 수직으로 인접한 원자의 첫 번째 쌍이 V와 Nb라는 것을 보여준다. D1⁄2 지면상태 Nb는 F 지면상태3⁄2 V 위로 V 2112 cm의−1 흥분상태에 해당하며, 다시 Nb 지면상태 위로 Nb 1143−1 cm의 흥분상태에 해당한다.[1] 이러한 에너지 차이는 지면과 D 전자가 없는 V 이전의 마지막 원소인 [1]Ca의 15158cm−1 차이와 비교했을 때 작다.
그룹 → | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
↓ 기간 | |||||||||||||||||||||
1 | H 2S1/2 | 그 1S0 | |||||||||||||||||||
2 | 리 2S1/2 | 있다 1S0 | B 2P1/2 | C 3P0 | N 4S3/2 | O 3P2 | F 2P3/2 | 네 1S0 | |||||||||||||
3 | 나 2S1/2 | MG 1S0 | 알 2P1/2 | SI 3P0 | P 4S3/2 | S 3P2 | CL 2P3/2 | 아르 1S0 | |||||||||||||
4 | K 2S1/2 | CA 1S0 | sc 2D3/2 | 티 3F2 | V 4F3/2 | CR 7S3 | Mn 6S5/2 | Fe 5D4 | Co 4F9/2 | 니 3F4 | CU 2S1/2 | Zn 1S0 | 가 2P1/2 | Ge 3P0 | 로서 4S3/2 | SE 3P2 | BR 2P3/2 | 크르 1S0 | |||
5 | Rb 2S1/2 | SR 1S0 | Y 2D3/2 | Zr 3F2 | Nb 6D1/2 | 모 7S3 | TC 6S5/2 | 루 5F5 | RH 4F9/2 | 피디 1S0 | AG 2S1/2 | cd 1S0 | 인 2P1/2 | Sn 3P0 | SB 4S3/2 | Te 3P2 | I 2P3/2 | 세 1S0 | |||
6 | Cs 2S1/2 | BA 1S0 | ![]() | 루 2D3/2 | Hf 3F2 | 타 4F3/2 | W 5D0 | 레 6S5/2 | Os 5D4 | Ir 4F9/2 | PT 3D3 | Au 2S1/2 | Hg 1S0 | Tl 2P1/2 | PB 3P0 | 비 4S3/2 | 포 3P2 | 에서 2P3/2 | Rn 1S0 | ||
7 | FR 2S1/2 | 라 1S0 | ![]() | Lr 2P1/2? | RF 3F2 | db 4F3/2? | sg 5D0? | BH 6S5/2? | HS 5D4? | MT 4F9/2? | Ds 3F4? | RG 2D5/2? | 씨엔 1S0? | NH 2P1/2? | 플 3P0? | 맥 4S3/2? | LV 3P2? | TS 2P3/2? | Og 1S0? | ||
![]() | 라 2D3/2 | CE 1G4 | PR 4I9/2 | ND 5I4 | PM 6H5/2 | sm 7F0 | Eu 8S7/2 | Gd 9D2 | TB 6H15/2 | DY 5I8 | 호 4I15/2 | 음.정말 3H6 | TM 2F7/2 | Yb 1S0 | |||||||
![]() | Ac 2D3/2 | TH 3F2 | 파 4K11/2 | U 5L6 | Np 6L11/2 | PU 7F0 | 암 8S7/2 | CM 9D2 | Bk 6H15/2 | cf 5I8 | 에스 4I15/2 | FM 3H6 | md 2F7/2 | 아니요. 1S0 | |||||||
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전자 구성의 용어 기호
주어진 전자 구성에 대해 가능한 모든 용어 기호를 계산하는 과정은 다소 길다.
- 첫째, 주어진 전자 구성에 대해 가능한 총 마이크로스테이트 N을 계산한다. 이전과 같이 채워진 (하위)껍질은 폐기하고, 부분적으로 채워진 껍질만 보관한다. 주어진 궤도 양자수 의 경우t는 최대 허용 전자수, = ( + ) 입니다 주어진 하위 쉘에 e 전자가 있을 경우, 가능한 마이크로스테이트의 수는
예를 들어, 탄소 전자 구조를 고려하십시오: 1s2s2p222. 전체 서브쉘을 제거한 후 에 2개의 전자가 있으므로( = 1 =1}
서로 다른 미세 물질
- 둘째, 가능한 모든 미세한 물질이 그려진다. 각 마이크로스테이트에 M과 M을S 계산하며, 서 m은i i번째 전자에 대해 각각L m =i = m = e = 1 e m 또는 m m_S이다.
+1 0 −1 ML MS 완전히 ↑ ↑ 1 1 ↑ ↑ 0 1 ↑ ↑ −1 1 완전히 ↓ ↓ 1 −1 ↓ ↓ 0 −1 ↓ ↓ −1 −1 1대1로
원 아웃이 되어↑↓ 2 0 ↑ ↓ 1 0 ↑ ↓ 0 0 ↓ ↑ 1 0 ↑↓ 0 0 ↑ ↓ −1 0 ↓ ↑ 0 0 ↓ ↑ −1 0 ↑↓ −2 0 - 셋째, 각 M-MLS 조합에 대한 마이크로스테이트의 수를 계산한다.
MS +1 0 −1 ML +2 1 +1 1 2 1 0 1 3 1 −1 1 2 1 −2 1 - 넷째, 각 가능한 항을 나타내는 작은 표들을 추출할 수 있다. 각 테이블은 크기(2L+1)를 (2S+1)로 하고, "1"만 항목으로 포함한다. 첫 번째 추출된 표는 -2 ~ +2(그러므로 L = 2) 범위의L M에 해당하며, M에S 대한 단일 값(S = 0 포함)이다. 이것은 D 용어에 해당한다. 나머지 용어는 위 표의 중간 3×3 부분에 적합하다. 그런 다음 두 번째 표를 추출하여 -1에서 +1까지의 M과L M에S 대한 항목(그리고 S = L = 1, P 용어)을 모두 제거할 수 있다. 나머지 표는 1×1 표로, L = S = 0, 즉 S 항이다.
S = 0, L = 2, J = 2
1D2Ms 0 +2 1 +1 1 0 1 −1 1 −2 1 S=1, L=1, J=2,1,0
3P2, 3P1, 3P0Ms +1 0 −1 +1 1 1 1 0 1 1 1 −1 1 1 1 S=0, L=0, J=0
1S0Ms 0 0 1 - 다섯째, 헌드의 규칙을 적용하면, 지상 상태(또는 관심의 구성을 위한 최저 상태)를 파악할 수 있다. Hund의 규칙은 주어진 구성에 대한 최저값 이외의 주의 순서를 예측하는 데 사용되어서는 안 된다. (Hund's rules § Related states의 예시 참조)
- 등가 전자가 두 개만 관련되면, 등가 전자 두 개에 대해 허용되는 상태는 합(L + S)이 짝수인 상태뿐이라는 "이븐 규칙"이 있다.
등가 전자 3개 대소문자
집단이론을 이용한 대안법
하위 쉘당 전자(또는 구멍)가 최대 2개인 구성의 경우, 동일한 결과에 도달하는 대안적이고 훨씬 빠른 방법은 그룹 이론을 통해 얻을 수 있다. 구성 2p는2 완전 회전 그룹에서 다음과 같은 직접 제품의 대칭을 가진다.
친숙한 라벨 γ(0) = S, γ(1) = P 및 γ(2) = D를 사용하여 다음과 같이 기록할 수 있다.
대칭대칭대칭은 대칭대칭대칭대칭을 둘러싸고 있다. 따라서 2p2 구성에는 다음과 같은 대칭이 있는 구성 요소가 있다.
Pauli 원리와 반대칭파 기능들에 의해 설명되어야 하는 전자의 요구 조건은 공간과 스핀 대칭의 다음과 같은 조합만이 허용된다는 것을 암시한다.
그런 다음 헌드의 규칙을 적용하여 위의 절차에서 5단계로 이동할 수 있다.
집단 이론 방법은 일반 공식을 사용하여 3d와2 같은 다른 구성에 대해 수행할 수 있다.
대칭 사각형은 싱글트(S, D, G 등), 대칭 사각형은 트리플트(P&F 등)를 낳는다.
보다 일반적으로는 사용할 수 있다.
여기서, 제품은 정사각형이 아니기 때문에 대칭 부분과 반격립 부분으로 분할되지 않는다. 두 전자가 불평등한 궤도상에서 나오는 경우, 각각의 경우에 싱글렛과 트리플렛 둘 다 허용된다.[7]
다양한 연결 방식 및 해당 용어 기호의 요약
모든 연결 장치에 대한 기본 개념:
- → : 전자에 대한 개별 궤도 각도 모멘텀 → s →s → {\: 전자에 대한 개별 회전 벡터j→ = →+→
- → : 원자의 모든 전자에 대한 총 궤도 각도운동 벡터(→= →
- → : 모든 전자에 대한 총 스핀 벡터 (→= →
- → : 모든 전자에 대한 총 각도 모멘텀 벡터. The way the angular momenta are combined to form depends on the coupling scheme: for LS coupling, j 커플링 등의 경우
- 벡터의 크기에 해당하는 양자 번호는 화살표가 없는 문자(예: l는 → 이며 l …l = 2 ( + ) … l,\\rigs\\rigs.랑글 })
- 다중성이라고 불리는 매개변수는 특정 조건에 대한 총 각운동량 양자수 J의 가능한 값의 수를 나타낸다.
- 단일 전자의 경우 기호가 항상 S로 표기되지 않고, 궤도형에서 보면 L이 뚜렷하다.
- 고유한 조건이 있는 두 전자 그룹 A와 B의 경우 항은 각 그룹에 S→ L→ → 벡터에 해당하는 양자 번호인 S, L 및 J를 나타낼 수 있다. "Coupling" of terms A and B to form a new term C means finding quantum numbers for new vectors , 오른쪽 과 ( →= → + S→ {\ LS 커플링의 경우 이 예는 커플링에 어떤 벡터가 합산되는지에 따라 달라진다. Of course, the angular momentum addition rule is that where X can be s, l, j, S, L, J or any other angular momentum-magnitude-related quantum number.
LS 커플링(러셀-선더 커플링)
- 방식: → 및 → 을 먼저 계산한다. 실제적인 관점에서, 그것은 결합될 주어진 전자 그룹의 각 모멘텀a의 추가 규칙을 사용하여 L, S, J를 얻는다는 것을 의미한다.
- 전자 구성 + 기간 기호: ( (( + ) ) S+1)}}}{{{{}^{{{{}(( 2 + 1) ) is a Term which is from coupling of electrons in group. are principle quantum number, orbital quantum number and means there are N (equivalent) electrons in subs지옥. > ( + ) 은 주어진 S와 L에서 가능한 값의 수인 J(최종 총 각도 모멘텀 양자수)와 같다. > 의 경우 다중성은( + 1) 1)이지만(2 + 1)은 기호에 여전히 기록되어 있다. 엄밀히 말하면 (( S+ ) )}}}{{{{{{{{}S+1을 (를) Level이라고 하며 + ) L 오른쪽을 (를) 용어라고 한다. 때로는 위첨자 o가 용어에 부착되며, P=(- ) i i P왼쪽을 의미한다.{\ 그룹의 홀수(=- P
- 예:
- 3d7 F7/2: F는7/2 등가 7개의 전자가 3d 하위 쉘에 있는 3d7 그룹의 Level of 3d 그룹이다.
- 3d7(4층)4s4p(3P0)6F09/2:[8]조건 6Fo9/2 이 그룹의 조약의 연결 장치에서 각 그룹( 다른 주 양자 수 n과)과는 최우측 레벨에 할당된 그렇게 6Fo9/2 최종 전체적인 회전 양자 수 S를 나타내는, 총 궤도 각운동량 양자 수 L및 이 원자시 에너지의 총 각운동량 양자 수 Jleve.l 기호 F와 P는o 각각 7개와 2개의 전자를 가리키므로 대문자가 사용된다.
- 4f7(8S0)5d(7Do)6p F13/2: 5d와 (7Do)사이의 공간이 있다. (8S0)와 (Do)를 얻기 위해 (S)와 5d가 결합되어 있다는 뜻이다.7 최종 레벨 F는o
13/2 7(Do)와 6p의 커플링에서 온다. - 4f(2F0) 5d2(1G) 6s(2G) P0
1: 맨 왼쪽 공간에 격리된 용어 F는o 하나뿐입니다. 그것은 2(Fo)가 마지막으로 결합되고 (G)와 (6s)1가 결합되어 2(G)를 얻으면 2(Go)와 (F)2를 결합하여 최종 용어 P를o
1 의미한다.
jyj 커플링
- 연결 방식: → = i → { {
- Electronic configuration + Term symbol:
- 예:
- }}: 두 개의 그룹이 있다. One is and the other is . In , there are 2 electrons having in 6p subshell while there is an electron ha = / 2 이 두 그룹을 하면 13개 전자의 j를 결합)이
- : in () is for 1st group and 2 in () is J2 for 2nd group . Subscript 11/2 of Term symbol is final J of .
JL12 커플링
- Coupling scheme: and .
- 전자 구성 + 기간 기호: n 1 ( e ) l ( T m )( 2 + ) [ K ] J {\displaystyle {matmetime}. For is equal to multiplicity, a number of possible values in J (final total angular momentum quantum number) from given S2 and K. > 의 경우 다중성은( K+ ) 1)이지만(2 + 1) )은 여전히 용어 기호에 기록되어 있다
- 예:
- 3p5(2Po
1/2)5g 2[9/2]o
5: . is K, which comes from coupling of J1 and l2. 기간 기호의 첨자 5는 K와 s의2 결합에서 나온 J이다. - 4f13(2Fo
7/2)5d2(1D) [7/2]:o
7/2 = 7 , = 2 = }:{. / 2 }은는) K이며, J와1 L의2 결합에서 나온다. 기간 기호의 첨자 / }은는) K와 S의2 결합에서 나온 J이다.
- 3p5(2Po
LS1 커플링
- Coupling scheme:, .
- 전자 구성 + 기간 기호: n ( r ) n ( ) ( S + 1)[ J }^{{ {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{. For is equal to multiplicity, a number of possible values in J (final total angular momentum quantum number) from given S2 and K. > 의 경우 다중성은( K+ ) 1)이지만(2 + 1) )은 여전히 용어 기호에 기록되어 있다
- 예:
- 3d7(4P)4s4p(3Po) Do [5/2]:o
7/2 L = ,L = 1, = , = = ,= 5/ ,= / 2}.
- 3d7(4P)4s4p(3Po) Do [5/2]:o
대부분의 유명한 결합 방식은 여기에 도입되지만 이러한 결합 방식은 원자의 에너지 상태를 표현하기 위해 혼합될 수 있다. 이 요약은 [1]에 근거한다.
라카 표기법과 파센 표기법
이것들은 단독적으로 흥분한 원자들, 특히 고귀한 가스 원자들의 상태를 묘사하기 위한 것이다. Racah 표기법은 기본적으로 LS 또는 Russell-Sunders 커플링과 JL12 커플링의 조합이다. LS 커플링은 모체 이온을 위한 것이고 JL12 커플링은 모체 이온과 흥분된 전자를 위한 것이다. 모이온은 원자의 미증거 부분이다. 예를 들어, 지상 상태에서 흥분한 아르 원자의 경우, 전자 구성에서65 3p4p는5 모체 이온, 4p는 흥분된 전자에 대한 것이다.[9]
라카 표기법에서 흥분된 원자의 상태는(2 +) L 1) [ 로 표시된다.. Quantities with a subscript 1 are for the parent ion, n and l are principal and orbital quantum numbers for the excited electron, K and J are quantum numbers for and 서 l→ → {s은 (는) 각각 흥분된 전자에 대한 궤도 각도 운동량과 회전이다. "o"는 흥분된 원자의 패리티를 나타낸다. 비활성(노블) 기체 원자의 경우, Npnl에서 N = 2, 3, 4, 5, 6(Ne, Ar, Kr, Xe, Rn)의 경우, 일반적으로 흥분되는 상태는 Npnl이다5. 모체이온은 P나1/2 P만3/2 가능하므로 표기법은 l[ J 로 단축할 수 있다. 또는 [ 여기서 nl은 모이온이 P이고3/21/2 nl′는 모이온이 P 상태임을 의미한다.
파스첸 표기법은 다소 이상한 표기법이다. 네온의 방출 스펙트럼을 수소처럼 생긴 이론에 맞추기 위해 만들어진 오래된 표기법이다. 그것은 흥분된 원자의 에너지 수준을 나타내는 다소 단순한 구조를 가지고 있다. 에너지 수준은 n nl#로 표시된다. l는 흥분된 전자의 궤도 양자수일 뿐이다. n′l은 (n = N + 1, l = 0), 2p for (n = N + 1, l = 1) 2s for (n = N + 2, l = 0), 3p for (n = N + 2, l = 1) 3s for (n = N + 2, l = 0), 3s for (n = N + 3, l = 0) 등으로 표기한다. 흥분된 전자의 가장 낮은 전자 구성에서 n′l을 쓰는 규칙은 (1) l를 먼저 쓰고, (2) n′를 1에서 연속해서 쓰고, l = n′ - 1, n′ - 2, ... , 0(n과 l의 관계처럼)의 관계를 유지한다. n′l은 수소 원자의 전자적 구성을 설명하는 방법으로 흥분된 전자의 전자적 구성을 설명하려는 시도다. #는 주어진 n′l의 각 에너지 수준에 대해 나타내는 추가 숫자다(특정 전자 구성의 여러 에너지 수준이 있을 수 있으며, 기호로 표시된다). #는 각 수준을 순서대로 나타내며, 예를 들어 # = 10은 # = 9 수준보다 낮은 에너지 수준을 나타내며 # = 1은 주어진 nll에서 가장 높은 수준을 나타낸다. 파스첸 표기법의 예는 다음과 같다.
네온의 전자적 구성 | 네글 | 아르곤의 전자적 구성 | 네글 |
---|---|---|---|
1s22s22p6 | 접지 상태 | [Ne]3s23p6 | 접지 상태 |
1s22s22p53s1 | 1s | [Ne]3s23p54s1 | 1s |
1s22s22p53p1 | 2p | [Ne]3s23p54p1 | 2p |
1s22s22p54s1 | 2s | [Ne]3s23p55s1 | 2s |
1s22s22p54p1 | 3p | [Ne]3s23p55p1 | 3p |
1s22s22p55s1 | 3s | [Ne]3s23p56s1 | 3s |
참고 항목
메모들
- ^ 각도 운동량 값을 20(심볼 Z) 이상 명명하는 공식 관례는 없다. 많은 저자들이 이 시점에서 그리스 문자를 사용하기 시작한다(α, β, γ, ...). 그러나 이러한 표기법이 필요한 경우는 드물다.
참조
- ^ a b c d NIST 원자 스펙트럼 데이터베이스 예를 들어 중성 탄소 원자 수준을 읽으려면 스펙트럼 상자에 "C I"를 입력하고 Retrieve data(데이터 검색)를 클릭하십시오.
- ^ Russel, H. N.; Saunders, F. A. (1925) [January 1925]. "New Regularities in the Spectra of the Alkaline Earths". SAO/NASA Astrophysics Data System (ADS). Astrophysical Journal. adsabs.harvard.edu/. 61: 38. Bibcode:1925ApJ....61...38R. doi:10.1086/142872. Retrieved December 13, 2020 – via harvard.edu.
- ^ 레빈, 아이라 N, 양자화학(제4편, 프렌티스홀 1991), ISBN 0-205-12770-3
- ^ "NIST Atomic Spectra Database Ionization Energies Form". NIST Physical Measurement Laboratory. National Institute of Standards and Technology (NIST). October 2018. Retrieved 28 January 2019.
This form provides access to NIST critically evaluated data on ground states and ionization energies of atoms and atomic ions.
- ^ 가장 무거운 원소의 경우 이러한 용어 기호에 대한 출처는 템플릿:Infobox 요소/심볼-전자 구성/기간 심볼.
- ^ a b Xu, Renjun; Zhenwen, Dai (2006). "Alternative mathematical technique to determine LS spectral terms". Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 39 (16): 3221–3239. arXiv:physics/0510267. Bibcode:2006JPhB...39.3221X. doi:10.1088/0953-4075/39/16/007. S2CID 2422425.
- ^ McDaniel, Darl H. (1977). "Spin factoring as an aid in the determination of spectroscopic terms". Journal of Chemical Education. 54 (3): 147. Bibcode:1977JChEd..54..147M. doi:10.1021/ed054p147.
- ^ "Atomic Spectroscopy - Different Coupling Scheme 9. Notations for Different Coupling Schemes". NIST Physical Measurement Laboratory. National Institute of Standards and Technology (NIST). 1 November 2017. Retrieved 31 January 2019.
- ^ "APPENDIX 1 - Coupling Schemes and Notation" (PDF). University of Toronto: Advanced Physics Laboratory - Course Homepage. Retrieved 5 Nov 2017.