Átomo helioide
Na física atômica, um átomo helioide ou átomo de dois elétrons é um sistema quântico que consiste em um núcleo com carga de Ze e apenas dois elétrons.[1][2] Este é o primeiro caso de sistemas de muitos elétrons em que o princípio de exclusão de Pauli desempenha um papel central.[3] É um exemplo de um problema de três corpos.[4]
Equação de Schrödinger
editarComo o átomo de hélio neutro (He, Z = 2), o íon de hidrogênio negativo (H−, Z = 1), ou o íon de lítio positivo (Li+, Z = 3) as aproximações mais básicas para as soluções exatas envolvem escrever uma função de onda multi-elétron como um produto simples de funções de onda de um elétron e obter a energia do átomo no estado descrito por essa função de onda como a soma das energias da função de onda de componentes um-elétron.[5] A equação de Schrödinger para qualquer sistema de dois elétrons é[nota 1]:
e Z é o número atômico do elemento (não um número quântico).
O termo cruzado de dois laplacianos
Não há solução de forma fechada para esta equação.
Espectro
editarO espectro óptico do átomo de dois elétrons tem dois sistemas de linhas. Um sistema para de linhas simples e um sistema orto de trigêmeos (grupo de três linhas com espaçamento próximo). Os níveis de energia no átomo para as linhas simples são indicados por 1S0 1P1 1D2 1F3 etc., e para os trigêmeos, alguns níveis de energia são divididos: 3S1 3P2 3P1 3P0 3D3 3D2 3D1 3F4 3F3 3F2.[7] Terras alcalinas e mercúrio também têm espectros com características semelhantes, devido aos dois elétrons de valência externos.[7]
Exemplos
editarOs primeiros átomos de dois elétrons são:
Z=1: | H− | ânion hidrogênio |
Z=2: | He | átomo de hélio |
Z=3: | Li+ | íon de lítio |
Z=4: | Be2+ | íon de berílio |
Z=5: | B3+ | íon de berílio |
Notas
Referências
- ↑ Høgaasen, Hallstein; Richard, Jean-Marc; Sorba, Paul (janeiro de 2010). «Two-electron atoms, ions, and molecules». American Journal of Physics (em inglês) (1): 86–93. ISSN 0002-9505. doi:10.1119/1.3236392. Consultado em 7 de julho de 2022
- ↑ «IMPLEMENTAÇÃO DE ESPECTROSCOPIA DE FOTOELÉTRONS EXCITADOS POR RADIAÇÃO ULTRAVIOLETA E ESTUDOS IN-SITU DA OXIDAÇÃO DE FILMES DE Ni. Renato de Mendonça - PDF Free Download». docplayer.com.br. Consultado em 7 de julho de 2022
- ↑ «Pauli Exclusion Principle». hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Consultado em 7 de julho de 2022
- ↑ Klar, Hubert (1 de maio de 1987). «Novel motion in highly excited two-electron atoms». JOSA B (em inglês) (5): 788–793. ISSN 1520-8540. doi:10.1364/JOSAB.4.000788. Consultado em 7 de julho de 2022
- ↑ «9.1: The Schrödinger Equation For Multi-Electron Atoms». Chemistry LibreTexts (em inglês). 3 de outubro de 2013. Consultado em 7 de julho de 2022
- ↑ Physics of Atoms and Molecules, B.H. Bransden, C.J.Joachain, Longman, 1983, ISBN 0-582-44401-2
- ↑ a b Herzberg, Gerhard; J W T Spinks (1944). Atomic Spectra and Atomic Structure 2nd ed. New York: Dover Publications. p. 75