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Notación espectroscópica

La notación espectroscópica proporciona una forma de especificar estados de ionización atómica , orbitales atómicos y orbitales moleculares .

Estados de ionización

Los espectroscopistas suelen referirse al espectro que surge de un estado de ionización dado de un elemento dado mediante el símbolo del elemento seguido de un número romano . El número I se utiliza para las líneas espectrales asociadas con el elemento neutro, II para las del primer estado de ionización, III para las del segundo estado de ionización, y así sucesivamente. [1] Por ejemplo, "He I" denota líneas de helio neutro y "C IV" denota líneas que surgen del tercer estado de ionización, C 3+ , del carbono . Esta notación se utiliza, por ejemplo, para recuperar datos de la base de datos de espectro atómico del NIST.

Orbitales atómicos y moleculares

Antes de que se comprendieran los orbitales atómicos , los espectroscopistas descubrieron varias series distintivas de líneas espectrales en los espectros atómicos, que identificaron con letras. Estas letras se asociaron más tarde con el número cuántico azimutal , . Las letras "s", "p", "d" y "f" para los primeros cuatro valores de se eligieron como las primeras letras de las propiedades de la serie espectral observada en los metales alcalinos . Otras letras para los valores posteriores de se asignaron en orden alfabético, omitiendo la letra "j" [2] [3] [4] porque algunos idiomas no distinguen entre las letras "i" y "j": [5] [6]

Esta notación se utiliza para especificar configuraciones electrónicas y para crear el símbolo de término para los estados electrónicos en un átomo de múltiples electrones. Al escribir un símbolo de término, el esquema anterior para el número cuántico orbital de un solo electrón se aplica al momento angular orbital total asociado a un estado electrónico. [4]

Notación espectroscópica molecular

La notación espectroscópica de las moléculas utiliza letras griegas para representar el módulo del momento angular orbital a lo largo del eje internuclear. El número cuántico que representa este momento angular es Λ.

Λ = 0, 1, 2, 3, ...
Símbolos: Σ, Π, Δ, Φ

Para los estados Σ, se indica si hay reflexión en un plano que contiene los núcleos (simétricos) mediante el signo +. El signo − se utiliza para indicar que no la hay.

En el caso de las moléculas diatómicas homonucleares, el índice g o u denota la existencia de un centro de simetría (o centro de inversión) e indica la simetría de la función de onda vibrónica con respecto a la operación de inversión de grupo puntual i . Los estados vibrónicos que son simétricos con respecto a i se denotan g para gerade (en alemán, "par"), y los estados asimétricos se denotan u para ungerade (en alemán, "impar").

Cuarconio

Para los mesones cuyos constituyentes son un quark pesado y su propio antiquark ( quarkonium ) se aplica la misma notación que para los estados atómicos, pero se utilizan letras mayúsculas.

Además, el primer número es (como en física nuclear) donde es el número de nodos en la función de onda radial, mientras que en física atómica se utiliza . Por lo tanto, un estado 1P en quarkonium corresponde a un estado 2p en un átomo o positronium .

Véase también

Referencias

  1. ^ p. 92, Guía del Sol , Kenneth JH Phillips, Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press, 1992. ISBN  0-521-39788-X .
  2. ^ §12-7, Introducción a la física cuántica , Anthony Philip French y Edwin Floriman Taylor, CRC Press, 1979. ISBN 0-7487-4078-3
  3. ^ §7.12, Atmósferas estelares, Jeremy B. Tatum, libro en línea. Consultado en línea el 19 de septiembre de 2007.
  4. ^ ab Notación espectroscópica, página web en http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/, consultado en línea el 19 de septiembre de 2007.
  5. ^ [1] P. Atkins et al. Quanta, materia y cambio: un enfoque molecular de la química física (Oxford University Press) p.106
  6. ^ WC Martin y WL Wiese (2002), Manual de física atómica, molecular y óptica (versión 2.2). [En línea] Disponible: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectroscopy-compendium-basic-ideas-notation-data-and-formulas/atomic-spectroscopy-11 [12 de mayo de 2021]. Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Gaithersburg, MD.