مستوى طاقة

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

مستوى الطاقة فى الفيزياء الجزيئية وكيمياء الكم هى كمة من الطاقة لحالة ترابط ميكانيكية كمية . ويتم إستخدام المصطلح غلاف الطاقة كمرجع للتوزيع الإلكتروني فى الذرة أو الجزيء . وطبقا لنظرية الكم فإن الإلكترون يوجد فقط حالات " مدارات " معينة , وعلى هذه فهناك أغلفة طاقة معينة يمكن أن تكون موجودة . أى أن هذا يعنى طاقة الكيف تكون فى شكل كمات ( شاهد الطيف المستمر لمزيد من التفاصيل ) . وطبقا لتعريفات طاقة الوضه التقليدية , فإن طاقة الوضع تساوى صفر عند اللا نهاية , مما يؤدى لوجود طاقة وضع سالبة لحالة ترابط الإلكترون .

ويقال على مستويات الطاقة أنها تنحل , لو أن نفس مستوى الطاقة تم الوصول إليه باكثر من حالة كم ميكانيكية . وتسمي مستويات طاقة منحلة .

وبصفة عامة , فإن حالة الطاقة الجزيئية , أى حالة إيجن للهاملتونية الجزيئية هى ناتج للمكونات الإلكترونية , واللإهتزازية , والدورانية :

$E = E_\mathrm{electronic}+E_\mathrm{vibrational}+E_\mathrm{rotational}\,$

حيث $E electronic$ هى قيمة متجه إيجن للهاملتونية الجزيئية الإلكترونية ( قيمة طاقة وضع السطح فى حالة الإتزان فى هندسة الجزيء .

ويتم تسمية أغلفة الطاقة الجزيئية طبقا مصطلحات الرموز الجزيئية .

والطاقة المحددة لهذه المكونات تتغير مع طاقة الحالة (المدار ) والمادة .

فهرست

1 التفاعلات التى تحدد طاقة إلكترون مرتبط فى ذرة مفردة
2 حالة مدار مستوى الطاقة
3 التفاعل الكهرستاتيكي بين الإلكترون والإلكترونات الأخرى
4 ظاهرة زيمان
5 ظاهرة زيمان عند الإخذ فى الإعتبار اللف
6 فصل التركيب الدقيق
7 التركيب الفائق الدقة
8 ظاهرة ستارك
9 ظاهرة باشين-باك
10 شاهد أيضا
11 المصادر

[تحرير] التفاعلات التى تحدد طاقة إلكترون مرتبط فى ذرة مفردة

بفرض أن هناك إلكترون فى مدار ذري . طاقة حالته تكون غالبا محددة بقوى الجذب الكهرستاتيكية بين شحنة الإلكترون السالبة و شحنة النواة الموجبة ، ويمكن حسابها باستخدام عدد الكم الرئيسي n .

وعموما فإن هناك تفاعلات عديدة تؤدى لتغييرات بسيطة لمستوى الطاقة ، والتى يمكن حسابها عن طريق أعداد الكم الإلكترونية الأخرى , $l$ , $m l$ , $m s$ . وعند وصف الدالة الموجية للإلكترون بدقة أكثر ,’ يؤدى ذلك إلى إنقسام مستويات الطاقة وبالتالي تنحى فكرة إنحلال مستويات الطاقة.

القائمة التالية تعطى فكرة عامة لأهم التصحيحات لمستويات الطاقة.

[تحرير] حالة مدار مستوى الطاقة

مستوى الطاقة ينشأ من تفاعل القوى الكهرستاتيكية بين الإلكترون وشحنة نواة الذرة الموجبة , ومن الطاقة الناشئة العزم الزاوي للإلكترون ( حركية , مغناطيسية )

قيمتها النمطية $10...10 3$ إلكترون فولت .

[تحرير] التفاعل الكهرستاتيكي بين الإلكترون والإلكترونات الأخرى

لو أن هناك أكثر من إلكترون حول النواة , فإن التفاعل بين الإلكترونات وبعضها يؤدى لزيادة مستوى الطاقة . وغالبا ما يتم تجاهل هذه التفاعلات لو أن التداخل فى الفضاء لدالة الإلكترون الموجية قليل .

[تحرير] ظاهرة زيمان

شاهد المقالة الرئيسية : ظاهرة زيمان

عزم المدار الزاوي للإلكترون المقابل للعزم المغناطيسي , يتفاعل مع المجال المغناطيسي الخارجى ( تفاعل كهرمغناطيسي) .

وتكون طاقة التفاعل : $U = - μ B$ with $μ = q L / 2 m$

[تحرير] ظاهرة زيمان عند الإخذ فى الإعتبار اللف

وهنا يتم الأخذ فى الإعتبار كل من العزم ثنائي القطب الناتج من العزم الزاوي للمدار والعزم المغناطيسي الناتج من لف الإلكترون .

وتبعا للتأيد النسبي للتأثيرات ( معادلة ديراك ) , فإن العزم الزاوي الناتج من لف الإلكترون $μ = - μ B g s$ حيث $g$ معامل الجيرو-مغناطيسية (ويكون تقريبا 2). $μ = μ l + g μ s$ وعلى هذا تصبح طاقة التفاعل $U B = - μ B = μ B B (m l + g m s)$ .

[تحرير] فصل التركيب الدقيق

تأثير لف المدار ( شاهد التركيب الدقيق ) . وقيمته النمطية $10 - 3$ إلكترون فولت .

[تحرير] التركيب الفائق الدقة

التزاوج بين اللف النووي ( شاهد التركيب فائق الدقة ) وقيمته النمطية $10 - 4$ إلكترون فولت .

[تحرير] ظاهرة ستارك

التفاعل مع مجال كهربي خارجي ( شاهد ظاهرة ستارك )

[تحرير] ظاهرة باشين-باك

[تحرير] شاهد أيضا

مدار ذري
توزيع إلكتروني
نظرية الإضطراب
كيمياء حوسبية
طاقة وضع السطح
رموز المصطلحات الجزيئية
طيف

[تحرير] المصادر

ويكيبيديا الإنجليزية .

تمّ الاسترجاع من "http://ar.wikipedia.org../../../%D9%85/%D8%B3/%D8%AA/%D9%85%D8%B3%D8%AA%D9%88%D9%89_%D8%B7%D8%A7%D9%82%D8%A9.html"

تصنيفات الصفحة: خواص كيميائية | فيزياء ذرية | فيزياء جزيئية | كيمياء كم | طيف