2015-04-17
587
Электронные состояния и электронно-колебательно-вращательные спектры молекул (УФ). Спектры двухатомных молекул. Классификация электронных состояний и разрешенные переходы. Колебательная структура. Таблица и серии Деландра. Принцип Франка-Кондона. Определение энергии диссоциации. Вращательная структура.
Классификация электронных состояний двухатомных молекул по проекции орбитального момента количества движения.
Эта классификация основана на следующем.
Орбитальный момент. Квадрат суммарного вектора L момента количества движения всех электронов молекулы определяется выражением:
L2 = 
где L – соответствующее квантовое число.
Каждое электронное состояние двухатомной молекулы характеризуется определенным значением проекции орбитального момента количества движения на линию, соединяющую ядра молекулы. Эта проекция выражается в виде:
где 
- квантовое число проекции орбитального момента – может быть равно одному из чисел: 
Состояния, отличающиеся только знаком , не различаются по энергии. Различия в энергии определяются числом 
. Ряд других свойств состояний также определяются числом 
, поэтому электронные состояния классифицируют по значению этого числа:
соответствуют символам
Магнитное поле, связанное с орбитальным моментов электронов, определяется проекцией орбитального момента на межъядерную ось, т.е. определяется квантовым числом и направлено вдоль межъядерной оси.
Для 
-состояний напряженность магнитного поля равна 0, для других – пропорциональна числу .
Спин, компонеты мультиплета. Квадрат вектора суммарного спина всех электронов 
определяется квантовым числом 
суммарного спина.
S2 = 
Квантовое число может быть целым (при четном количестве электронов) и полуцелым (при нечетном количестве электронов). Проекция суммарного вектора на межъядерную ось будет
где - квантовое число проекции суммарного спина – может быть равно одному из чисел: 
(не путать с , определяющим квантовое состояние 
).
Совокупность 
состояний, имеющих одно и тоже значение и разные значения , называется мультиплетом, а отдельные состояния – компонентами мультиплета. Энергия компонента мультиплета определяется напряженностью внутреннего магнитного поля молекулы, пропорциональной , и проекцией суммарного вектора спина на межъядерную ось. Если обозначить среднюю энергию мультиплета через 
, то энергии отдельных его компонент может быть выражена:
Например, для состояния 
(
):
Каждый компонент мультиплета может быть охарактеризован суммарной проекцией орбитального и спинового моментов на межъядерную ось. Квантовое число этой проекции равно 
. Отдельные компоненты мультиплета обозначаются символом состояния и значением 
, которое ставится как нижний индекс справа. В примере
И компоненты дублета будут обозначаться как 
и 
.
