Atomphysik: Beispiel zur Entartung, Mehrelektronenatom

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opticos

Anmeldungsdatum: 30.01.2017
Beiträge: 18

opticos Verfasst am: 29. Jul 2017 18:25 Titel: Atomphysik: Beispiel zur Entartung, Mehrelektronenatom

Hey, folgendes ist ein Beispiel zum allgemein Verständnis Mehrelektronenatome und der l-Entwartung:

Zitat:

a. Erläutere anhand des 2s Elektrons des Lithiums anschaulich die Aufhebung der l-Entartung für Mehrelektronenatome.

b. Welche Konsequenzen hat die Berücksichtigung von Spin und Bahndrehimpuls für die Besetzung der elektronischen Niveaus (Orbitale) und die l-Entartung?

c. Erläutere anhand l=3, also der f-Orbitale, die Bedeutung der Magnetquantenzahl

(+ Skizze) und beschreibe, wie die f-Orbitale gemäß der drei Hundschen Regeln aufgefüllt werden müssen (bezüglich L und S).

Ich würde mich freuen, wenn wir 1. bis 3. besprechen könnten, um mein Verständnis zu verbessern.

a. Also Entartung ist in der QM etwas wo mehrere Zustände dieselben Energien haben. l-Entartung gibt es z.b. beim Wasserstoffatom, denn da ist es egal welchen Wert l hat, denn

hängt nur von n ab.
Lithium ist ein Alkalimetall und die haben die Besonderheit, dass das letzte Elektron alleine in einem s-Orbital ist. Also wie wenn man das Elektron im Wasserstoffatom in höhere s-Schalen hebt. Bei Lithium ist dsa 3. und letzte Elektron im Zustand 2s.

Aber wie wird jetzt die l-Entartung aufgehoben?

b. Da verstehe ich nicht, worauf man da genau hinaus will. Kann mir jemand die Frage genauer erklären bitte?

c. Die drei Hundschen Regeln lauten ja:

1. Volle Schalen und Unterschalen haben

(Gesamtdrehimpuls)
2. Gesamtspin S wird maximal (also möglichst zu anderen orbitalen parallele spins)
3. Erlaubt das Pauli-Prinzip mehrere Konstellationen mit maximalen S, dann werden die Unterzustände mit der Magnetquantenzahl

so besetzt, dass der Bahndrehimpuls L maximal wird.

Also die Magnetquantenzahl des Bahndrehimpulses

gibt ja dessen Orientierung an. Auch hier bin ich mir wieder nicht so sicher, was exakt das Ziel der Aufgabe ist.

Gruß
opticos

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