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Wim de Boer, Karlsruhe Atome und Moleküle, 26.06.2012 1

VL 18

18.1. Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) Maser = Laser im Mikrowellenbereich, d.h.

Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)

VL 19

19.1. Mehrelektronensysteme

VL 20

20.1. Periodensystem

VL 20

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Vorlesung 20:

Roter Faden:

Periodensystem

Folien auf dem Web:

http://www-ekp.physik.uni-karlsruhe.de/~deboer/

Siehe auch: http://www.wmi.badw.de/teaching/Lecturenotes/index.htmlhttp://www.uni-stuttgart.de/ipf/lehre/online-skript/

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Zusammenfassung

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Elektronenanordnung im Grundzustand

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Elektronenanordnung im Grundzustand

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Periodensystem mit Elektronen-Konfiguration

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Reihenfolge der Besetzung im Periodensystem

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Große Drehimpulse = maximale Abschirmung = geringe Bindung

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Zusammenfassung-I

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Aufbau des Periodensystems

http://www.periodensystem.info/elemente/

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Elektronendichte bei vollen Schalen(Z=2,10,28 für n=1,2,3)

Atomradien und Ioni-sierungsenergie

Abgeschlossene Schalen

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Zusammenfassung - II

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Effektives Potential bei mehreren Elektronen

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LS-Kopplung

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JJ-Kopplung

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Vergleich LS und JJ Kopplung

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Atome mit 1 Valenzelektron

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Wellenfunktion des Heliumatoms

Anti

/√2

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Ortho- und Parahelium

Pauli-Postulat

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Elektronenanordnung im Grundzustand

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Termschema Na

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Verbotene QZ

Rot istverboten(Pauli)

Beispiel:3S1 hat L=0 S=1,Bahn-und Spin-Anteil beide symm. Verboten

Beispiel:1P1 darf nicht mit 2 Elektronen besetzt werden, da L=1 und S=0, bedeutet Ortsanteil symm., aber L=1 bedeutet ml1=0,ml2=1 erlaubt keine symm. Wellenfkt.

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Die erlaubten QZ für die p2 Konfiguration

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Zusammenfassung - II

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Zusammenfassung-III

Hundsche Regeln:

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Friedrich Hund

Nobelpreis für Physik im Jahre 1945 für seine bahnbrech-enden Beitr¨age in der Quantenmechanik und Molekülphysik.

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Elektronenkonfiguration für n=1,2

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Magnetische Materialien

Eisen und Nickel Atome haben starkes magnetisches Moment durch hohe L und S

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Zusammenfassung-I

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Zusammenfassung - II

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Zusammenfassung-III

Hundsche Regeln:

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Zum Mitnehmen

Mehrelektronen: Besetzung der Energieniveaus bestimmt durch Pauli-Prinzip und Hundsche Regeln.

Pauli-Prinzip verbíetet mehrere Elektronen in Zustandmit gleichen Quantenzahlen.

Dies führt zum Periodensystem der Elemente