Читать онлайн «Основа теории многоэлектронных атомов»

Министерство образования Российской Федерации Ростовский государственный университет Кафедра теоретической и вычислительной физики А. П. Землянов, Ю. Ф. Мальцев, В. П. Саченко, Л. Т. Латуш, Е. В. Положенцев "Основы теории многоэлектронных атомов" Методические указания к курсу "Атомная и ядерная физика" для студентов дневного и вечернего отделений физического факультета РГУ. Ростов-на-Дону 2001 г. 1  Печатается по решению учебно-методической комиссии физического факультета РГУ протокол № 4 от 17. 04. 2001. Авторы: Землянов А. П. — доцент КОФ, Мальцев Ю. Ф. — доцент КОФ, Саченко В. П. — проф. , зав. КТВФ, Латуш Л. Т. — доцент КОФ, Положенцев Е. В. — ст. преподаватель КТВФ. А. П. Землянов, Ю. Ф. Мальцев, В. П. Саченко, Л. Т. Латуш, Е. В. Положенцев. "Основы теории многоэлектронных атомов": Методические указания к курсу "Атомная и ядерная физика". Ростов-на-Дону, РГУ, 2001 г. Нейтральный атом представляет собой систему Z электронов и ядра с зарядом +Ze. Электроны взаимодействуют с собой и друг с другом. Эти взаимодействия в нерелятивистском приближении являются кулоновскими, которые не зависят от спина электронов. Но в принципе, существуют и релятивистские электромагнитные взаимодействия электронов друг с другом и с ядром, которые зависят от спинов электронов и ядра. Вообще этими взаимодействиями пренебречь нельзя, так как скорость электронов в атомах, особенно тяжелых, близка к скорости света. Кроме того, будучи малыми, они, тем не менее, приводят к расщеплению атомных уровней энергии и, следовательно, спектральных линий, что можно надежно наблюдать в экспериментах. Учет всех взаимодействий в атоме приводит к большим трудностям при рассмотрении многоэлектронных атомов. Однако, существуют хорошо оправдавшие себя приближенные методы решения этой задачи. В предлагаемых "Методических указаниях" рассматриваются основы теории многоэлектронного атома; приближения, используемые при решении задачи о многоэлектронном атоме; основы систематики состояний атома; приведены примеры решения задач. "Методические указания" предназначены для студентов дневного и вечернего отделений физического факультета. 2  Основы теории многоэлектронных атомов. Оглавление. 1. Приближения, используемые в теории многоэлектронного атома ... ... ... ... ... ... 2 1. 1. Приближение центрального поля ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 3 1. 2. Метод самосогласованного поля (ССП) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... …. 4 1. 3. Одночастичное приближение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... …. 5 2. Систематика состояний электронов в центральном поле ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . …7 2. 1.