Лекции по атомной механике Том 1 - Борн М.
Скачать (прямая ссылка):
этой системы будет приведено немного ниже (§ 48). По Коссе л ю такой
системе из двух 1:-путей необходимо приписать особенную устойчивость,
наблюдаемую во всех благородных газах; выражаясь терминологией теории
рентгеновых спектров, мы будем называть эту систему К-оболочкой.
В нашей книге мы не можем останавливаться на причине существования двух
систем термов, системы простых термов (парагелий), соответствующей
основному состоянию, и системы дублетов (ортогелий). Мы не станем
останавливаться также и на вопросе о том, почему эти системы не
комбинируются друг с другом.
Конфигурация двух 1,-путей теперь возвращается, как остов возбужденного
атома лития (3 Lt). Из наблюдений над спектром видно, что здесь основу
пути представляет собой уже не lt-путь, a 2t*nyTb.
Принимая во внимание все это, мы приходим к заключению, что по (еще
неизвестным) законам атомной механики не может быть вообще системы,
состоящей из трех lj- путей, находящихся под влиянием ядерного заряда 3.
Спектры следующих двух элементов - берилия (4 Be) и бора (5 В) еще
недостаточно изучены для того, чтобы можно было судить об электронных
траекториях. Можно только благодаря двухвалентности берилия и
трехвалентности бора сделать то допущение, что вновь присоединенные
электроны связаны с путями главных квантовых чисел 2 и что число 1,-путей
остается равным двум; следовательно, К-кольцо оканчивается Не-
конфигурацией. Дйлее, был изучен искровой спектр углерода*; здесь
наиболее глубоким термом оказывается терм 22. Ввиду того, что атом бора
устроен подобно атому одновалентных углеродов, необходимо допустить, что
в боре, кроме К - оболочки, существует еще
1 A. Fowler, Ргос. of the Roy. Soc. of London (A) Bd. 105, S. 299, 1924.
194
два 24-пути и один 22-путь. Здесь мы имеем дело со случаем, встречавшимся
нам в литии, а именно, что больше двух однозначных электронов не
существует.
В углероде (6 С) прибавляется еще один дальнейший электрон, связанный,
вероятно, с 22-траекторией. Такая система из двух 2Л - и 22-траекторий
обладает (не совсем очевидно) тетраед-ральной симметрией, которую из
химических и физических соображений (алмазная решетка) обыкновенно
приписывают атому С. Но ввиду того, что нам почти ничего не известно о
сложных движениях, происходящих в атоме, нет надобности усматривать в
этом какое-то противоречие. Другое решение этого вопроса можно, конечно,
найти, предполагая, что в возбужденных состояниях остов атома С имеет
такое же строение, как и одновалентный ион С, но что при переходе в
основное состояние четыре электрона связывается на однозначных
траекториях. Что касается следующих элементов (7N, 8 0, 9F), то с точки
зрения спектроскопии они изучены совершенно недостаточно. Химическая
валентность говорит о том-, что N, О, F, обладают химическим сродством по
три, два, одному электронам.
В благородном газе неоне (10Ne) построение доходит до восьмой оболочки,
вследствие чего мы можем предположить, что эти 8 электронов, появляющихся
начиная от Li, связаны с траекториями главного квантового числа 2. Как
они распределяются по 2j-h 22-путям, мы установим ниже. В том, что
восьмая оболочка закончена полностью (полностью занята), легко убедиться
на хорошо известном спектре натрия (llNa). Основной путь оптического
электрона представляет собой 3j- путь, а наиболее энергетически богатый
путь р есть 32-путь. Таким образом вне остова атома больше не встречается
путей с п=2. На основании этого мы заключаем, что "туча" электронов, для
которых п=2, оканчивается числом 8. Следуя обозначениям рентгеновской
спектроскопии, такое построение мы будем называть L- оболочкой. Эта L -
оболочка заполняет, следовательно, второй период системы элементов в то
время, как К-оболочка заканчивается (выстраивается) в первом периоде.
Ввиду того, что для магния (12 Mg) основной путь оптического электрона
вновь является 34 - путь, мы можем допустить в согласии с
двухвалентностью, что магний в нормальном состоянии, кроме К- и L -
оболочек, имеет еще два равнозначных Зг- электрона.
У алюминия (13 А1) 32-путь выступает, как основной путь. Мы,
следовательно, видим, что система трех 34 - путей не может быть самой
внешней оболочкой. Соответственно для Li мы установили невозможность
существования трех lt-путей или трех 24-путей. Относительно кремния (14
Si) нужно сказать, что его спектр еще не достаточно изучен, зато нам
известна его четырехвалентность, на основании чего можно заключить, что
L- кольцо окружено четырьмя путями с "=3.
195
Относительно следующих элементов (15 Р, 16 S, 17 С1) известны также
только химические сродства по три, два, одному электронам. Последним
элементом периода является благородный газ аргон (18А), в котором
кончается оболочка из 8 электронов. Рассмотрим эту оболочку совместно с
элементом калием (19К), имеющим одинаковый остов. Спектр калия говорит о
том, что здесь основным путем оптического электрона является 4, - путь и
наиболее энергетически богатый путь р является
