Das Kefk Network Wiki befindet sich im Testbetrieb.

Abschirmung (Atomphysik)

Aus Kefk.

Wechseln zu: Navigation, Suche

Abschirmung ist die Verringerung der anziehenden Wechselwirkung zwischen einem Elektron und dem Atomkern durch die Wirkung der übrigen Elektronen in einem Mehrelektronenatom. Die Energie \varepsilon_{n,l} eines Elektrons hängt im Zentralfeldmodell des Atoms von den Quantenzahlen n und l ab. Für die Radialteile Rn,l(r) der zugehörigen Einelektronwellenfunktionen Φn,l,ml wurden von John C. Slater analytische Ausdrücke vorgeschlagen. Die allgemeine Form für \varepsilon_{n,l} und Rn,l(r) lautet:

\varepsilon_{n,l}=\frac{-e^2(Z-\sigma_{n,1})^2}{4\pi\varepsilon_0\ 2a_0 \ n'^2};\qquad R_{n,l}(r)=N\cdot r\cdot(n'-1)\cdot e-\frac{(Z-\sigma_{n,1})^2}{n'}\cdot\frac{r}{a_0}

Wobei e Ladung, Z Kernladungszahl, \varepsilon_0 elektrische Feldkonstante, a0 Bohrscher Radius (atomare Einheiten) und N Normierungsfaktor ist. Die Abschirmkonstante σn,1 und die effektive Quantenzahl n' werden nach folgenden Regeln ermittelt (Slater-Regeln):

  • 1) Elektronenschalen mit größeren Hauptquantenzahlen als n bleiben unberücksichtigt.
  • 2) Jedes weitere Elektron mit gleichem n trägt 0,35 zu σn,1 bei (für n = 1 aber nur 0,3).
  • 3) Für l = 0 und 1 (s,p) trägt jedes Elektron der Schale n – 1 0,85 zu σn,1 bei, für l = 2,3 aber 1,0.
  • 4) Alle Elektronen aus noch tiefer liegenden Schalen liefern einen Beitrag von 1,0.

Für n' gilt bei n = 1 2 3 4 5 6 

               n'= 1 2 3  3,7  4,0   4,2


Die Einelektronenfunktionen \Phi_{n,l,m} = R_{n,l}(r) Y_{l,m}(\theta,\varphi), die mit den obigen Regeln ermittelten Radialteilchen, heißen Slater-Orbitale.

Von „http://www.kefk.org/wiki/Abschirmung_%28Atomphysik%29“
Persönliche Werkzeuge