Реферат: Атом гелия. Двухэлектронный коллектив на примере атома гелия

Нормировка аналогична пространственным (орбитальным) двухэлектронным ВФ, т.е.

7. Результирующие спиновые функции распадаются на два типа симметрии:

Одна из них антисимметрична:

Три из них симметричны к перестановкам:

Их удобно записывать массивами. Ниже приведена их упорядоченная запись.

Спиновые состояния отдельных частиц дают суммарное состояние:

( ­­; ­¯; ¯¯ )- триплет, Ms(1,2)= (1/2+1/2)=1; (1/2-1/2)=0; (-1/2-1/2)= -1.

Суммарное квантовое число принимает три значения: M_s =(1, 0, -1).

Эта тройка состояний соотносится с суммарным квантовым числом модуля: S=1.

а также ( ­¯ )- синглет, Ms(1,2)= (1/2-1/2)=0.

Суммарное квантовое число принимает одно значение: M_s = 0.

Это одно состояние соотносится с суммарным квантовым числом модуля: S=0.

Упорядочим нумерацию. Симметричные спин-функции образуют триплет:( симметричные ВФ)

M_s =(1, 0, -1) Þ S=1.

Антисимметричная спин-функция образует синглет: (антисимметричная ВФ)

M_s = 0 Þ S=0.

8. Вдали от релятивистских скоростей, в области скоростей (~10⁷ м/с) движений частиц, относительно малых по сравнению со скоростью света (3´10⁸ м/с), можно приближённо рассматривать как независимые пространственные и спиновые свойства электронной оболочки.

9. В этом простом случае двухэлектронная Полная Волновая Функ­ция (ПВФ) может быть составлена в виде произведения независимых сомножителей - пространственного и спинового. Такие сомножители построены, и каждый из них обладает определённой перестановочной симметрией.

10. Принцип Паули (6-й постулат нерелятивистской квантовой механики). Полная волновая функция многоэлектроного коллектива антисимметрична к перестановкам любой пары электронов.

11. Квантовые состояния двухэлектронной оболочки атома гелия – Термы.

12. ПВФ двух конфигураций:

1s² (симметричная ВФ); aa 1s(1)1s(2)

1s¹ 2s¹ (симметричная ВФ; ab+ba 1s(1)2s(2)+ 2s(1)1s(2)

С каждой из этих двух ВФ комбинировать может лишь антисимметичная спин-функция, т.е.:

Результат: Конфигурация 1s² содержит одно состояние . Синглет

Конфигурация 1s¹ 2s¹ содержит одно состояние . Синглет

1s¹ 2s¹ (антисимметричная ВФ); ab - ba 1s(1)2s(2) - 2s(1)1s(2)

С нею комбинировать могут лишь три симметричные спин-функции, т.е.: Триплет спиновых функций

Результат: Конфигурация He* (1s¹ 2s¹ )содержит три состояния. Триплет