Сбился с электронного счета

*

Я не первый год знаком с квантовой моделью атома. Собственно, ей я пользуюсь почти что каждый день. Еще и студентам объясняю. И уже несколько раз сталкивался с нюансом, который настолько мелочен и зануден, что нормальный человек пройдет мимо него и не заметит. Я, увы, нормальным человеком себя считать не смею, поэтому мне это мешает жить. Дальше будет многаскучныхбукафф, которые я от всего сердца рекомендую пропустить. Если кто-то дочитает до конца - это будут его личные разочарования, я честно предупредил. Если же кто-то сумеет мне-тупому объяснить, как оно есть на самом деле, буду я тогда ну просто до неприличия признателен.

Вот картинка атомных оболочек, выдранная из одного из многочисленных ресурсов по рентгеновской спектроскопии:

В точности такие же есть еще в миллионе мест и именно на них строят теории очень уважаемые фирмы-изготовители оборудования (Bruker, ThermaFischer и другие). К картинке прилагаются тексты примерно следующего содержания (цитирую по сайту Bruker):

The K-shell is occupied by 2 electrons. The L-shell has three sub-levels and can contain up to 8 electrons. The M-shell has five sub-levels and can contain up to 18 electrons. ("K-оболочка занята двумя электронами. L-оболочка имеет три подуровня и может содержать до 8 электронов. M-оболочка имеет пять подуровней и может содержать до 18 электронов",)

Фишка заключается в том, что с точки зрения химика (в том числе, химика-квантовика) это неправильно. Причем очень сильно неправильно. Начиная с L-оболочки, которая на самом деле содержит не три, а два подуровня. (Или не три, а четыре - если в очень-преочень сильном магнитном поле, но это - экзотика, в реальной жизни не встречающаяся.) А вот тот самый второй подуровень L-оболочки (который химики предпочитают называть 2p-подуровнем) действительно можно расщепить на три под-подуровня.

Совершенно так же с М-оболочкой (третьим уровнем). Рентгенщики делят ее на пять подуровней, а химики - на три (3s, 3p, 3d). Причем 3d-подуровень действительно можно расщепить на пять под-подуровней в сильном магнитном поле.

Ерунда? Ну, для домохозяйки или игрока в футбол - конечно, ерунда. Мне, к сожалению, на этом строить объяснения, поэтому мне очень важно понимать все эти нужные тонкости. До того как я плотно столкнулся с рентгенщиками, я точно знал, как правильно. А они, до того как со мной столкнулись, тоже точно знали. И вдруг оказалось, что мы с ними знаем по-разному. В книжках тоже половина пишет так, половина - эдак. Проверять экспериментально - спасибо, не хочется.

Кто-нибудь может внести ясность? Вообще-то очень надо.

UPD. Ответ получен. Огромных размеров спасибо и все мыслимые респекты [info]i_eron:

Боровская модель атома (1913 год), которую иногда используют рентгеновских дел мастера, создана задолго до настоящей квантовой механики. Она НЕВЕРНА. Она приближённо описывает уровни и переходы атома водорода. Искать в ней объяснение подробностей рентгеновских спектров не стоит. Пользуйтесь "точкой зрения химика, в том числе химика-квантовика" :-) .

То, что я и подозревал, но не был уверен. :)

Комментарии

Я - домохозяйка и игрок в футбол. И полагаю, что перед нами явление, сходное с корпускулярно-волновым дуализмом. Когда одну адекватную схему нарисовать нельзя, а можно несколько разных, противоречащих друг другу, из которых каждая годится для своей цели.

Вполне возможно. Мне просто нужно чуть более подробностей.

Аватар пользователя delibal

Восхитительно!
Когда в школьные годы мне объявили, что электорн (или другая какая элементарная частица) проявляется то как частица, то как волна, я, честно говоря, не понял. Но поверил. А потом привык. И только сейчас, кажется, начал понимать: Домохозяйка-и-игрок_в_футбол - как раз и есть "явление, сходное с корпускулярно-волновым дуализмом. Когда одну адекватную схему нарисовать нельзя, а можно несколько разных, противоречащих друг другу, из которых каждая годится для своей цели" (С). )))

На самом деле я не разбираюсь ни в футболе, ни в домохозяйничании. Может быть, этот факт прольет еще немножко света на обсуждаемый дуализм.

В полном соответствии с принципом неопределенности :)

Аватар пользователя delibal

Как говорил Жванецкий, уже не в очках дело!.. ))
Мне "Домохозяйка-и-игрок_в_футбол", как модель дуализма дюже понравилась. Душевное спасибо! )

Аватар пользователя bersht

Я тоже считаю этот образ двойственной природы микромира
весьма удачной.Если же даму назначить ответственной за
волновую часть этой природы,а футболиста с его мячиком
соответственно за корпускулярную,то образ приобретет
убедительный наглядно-хрестоматийный характер :-)

Поправка:вместо "удачной" читать "удачным"

Аватар пользователя mikki

я ещё раз высказываю свой восторг от данного сайта и лиц на нём присутствующих(а также от разнообразия тем)

Новые комментарии