Bài tập Vật lí đại cương - Bài 4

Câu 27: Với nguyên tử Na,hãy vẽ sơ đồ mức năng lượng và các vạch quang phổ ứng với các chuyển dời khi e hóa trị ở các mức nắng lượng cao chuyển về mức 3P Gợi ý: Phân tích: Đây là dạng toán liên quan tới chuyển mức năng lượng trong kim loại kiềm nên cần biết những vấn đề sau: * Quy tắc lựa chọn: (chuyển từ mức cao về mức thấp )  Không xét đến spin của electron: (trong sách giáo trình có ghi là là số nguyên dương (tức là không lấy giá trị 0) nhưng ở dưới lại vẽ ngay chuyển mức 2P  2S  trên ghi một kiểu mà dưới lại đưa là ví dụ khác hẳn  khiến nhiều bạn sinh viên không biết đâu mà lần )  Xét đến spin của electron:  Xét đến hiệu ứng Zeeman: đối với bài 27 này chắc không nhất thiết phải xét đến vì tính đến hiệu ứng này thì mức năng lượng sẽ tách loạn xạ lên    dài dòng và rắc rối  đề nghị xem thêm trong sách * Nhìn vào quy tắc lựa chọn ta thấy quan trọng nhất là phải biết xác định 3 đại lượng n, l, j  Xác định n, l  quá easy  nhìn mức năng lượng đề bài là suy được 3P  n = 3; l = 1 S P D F l 0 1 2 3  Xác định j  đã có công thức: | |  Chú ý ký hiệu mức năng lượng của electron trong nguyên tử: Enlj là n 2Xj TH1: Không xét đến spin của electron  rất dễ vì không phải để ý đến đồng chí j nữa. Dễ thấy theo quy tắc chọn lựa ta thấy:  Để có thể chuyển về mức năng lượng P thì chỉ có hai mức là thỏa mãn là S và D.  Để chuyển về 3P thì chỉ có trạng thái nS (n = 4,5,6,) và mD (m = 3,4,5,) TH2: Xét đến spin của electron Trạng thái 3P sẽ được tách thành hai trạng thái: và (1/2 và 3/2 chính là suy ra từ công thức tính j khi l = 1). Nhìn vào đây thì ta bắt đầu suy luận:  Chuyển về P thì chỉ có S và D  Chuyển về mức 3P thì chỉ có nS (n = 4,5,6,) và mD (m = 3,4,5,6)  Chuyển về và thì hơi phức tạp hơn một chút nhưng mà cũng dễ thôi  no vấn đề: o Chú ý với mức S ta chỉ có do l = 0, với mức D ta có hai trạng thái có thể xảy ra là và do l = 2 o Tiếp theo chú ý đến điều kiện  Với đồng chí thì chắc chắn chỉ có các giá trị ½ và 3/2 chứ 5/2 mà trừ đi ½ là hơi bị quá đà .  Với đồng chí thì nhạc nào cũng nhảy hết ½, 3/2, 5/2 đều chiến hết. Tóm lại ta có:  Chuyển về mức chỉ có thể là mức với n = 4,5,6, và với m = 3,4,5,  Chuyển về mức thì có là các mức với n = 4,5,6, và với m = 3,4,5, và với m = 3,4,5, Sơ đồ chuyển mức 3P mD nS 𝑃1 𝑃3 𝑚 𝐷3 𝑚 𝐷5 𝑛 𝑆1 Không tính đến spin Có tính tính đến spin