Стр. 23 - Строение атома и химическая связь

СТРОЕНИЕ АТОМА И ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ
21
Таким образом, в многоэлектронных атомах для каждого энергетического
уровня энергия электрона зависит уже не только от n, но и от орбитального
квантового числа l. Она увеличивается в ряду s-, p-, d-, f-орбиталей (рис. 1.7).
а б
Рис. 1.7. Схема расположения АО (а) и их расщепление на
энергетические подуровни (б)
3. Магнитное квантовое число – m. Электроны одного и того же поду-
ровня в свою очередь также могут различаться по энергиям. Это проявляется в
том случае, если атом поместить в магнитное поле. P. Зееман обнаружил, что
спектр атома, находящегося в магнитном поле, более сложен, чем спектр такого
же атома в отсутствие внешнего магнитного поля (впоследствии названный
эффектом Зеемана [10]). На спектрах это выражается в виде дальнейшего рас-
щепления спектральных линий, т.е. когда основные линии на самом деле состо-
ят из нескольких, близко расположенных друг к другу тонких линий.
Дело в том, что электрон, двигаясь по орбите, создает собственное маг-
нитное поле с вектором М, которое может взаимодействовать с внешним маг-
нитным или электрическим полем.
М
υ
υ
●
М
Здесь М – магнитный момент, создаваемый движущимся электроном.
Третье квантовое число m называется магнитным квантовым числом и
играет важную роль, когда атом находится в магнитном поле H. В этом случае
квантуется его проекция на направление магнитного поля. Магнитное кванто-
вое число может принимать целочисленные значения от – l до + l, включая
ноль. Для каждого значения l магнитное квантовое число m может принимать 2 l
+ 1 значений. В рамках модели Бора это соответствует заданию угла θ наклона
плоскости электронной орбиты относительно направления магнитного поля,
как показано на рис. 1.8, а.
Например, если l = 3 (f – подуровень), то существует (2l + 1) проекций,
т.е. семь различных дискретных значений угла или 7 атомных орбиталей. Эти