dell'equazione differenziale. Così le condizioni, assai naturali, di regolarità imposte alla portano automaticamente all'esistenza dei livelli
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(cioè, come è intuitivo, quelli per cui la, semilunghezza di onda è sottomultipla della lunghezza 2l). Se ne ricavano, mediante la (147), i livelli
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Sono questi dunque i livelli energetici dell'oscillatore.
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Per livelli di energia inferiori a 0 (tipo E''') si ha invece una ordinaria quantizzazione, e una limitata praticamente alla regione centrale; invece
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sostanziale) e cioè: staranno ordinariamente nell'interno del nucleo, con certi livelli di energia quasi-quantizzati, ma avranno una certa
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Il sistema ha quindi livelli energetici discreti, in tripla infinità, caratterizzati dai tre numeri quantici
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determinazione delle frequenze proprie, o di risonanza, per le quali si possono stabilire onde stazionarie nell'interno della cavità, e conduce sempre a livelli
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Si osservi che, sebbene la u venga a dipendere da tre numeri quantici (n, l, m) i livelli energetici dipendono da due soli di essi, poichè il quanto
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Sono questi gli stessi livelli energetici dati dalla teoria di Bohr (v. § 16, p. I) in perfetto accordo, come si è visto, con l'esperienza: l'intero
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Si trovano cosi i livelli energetici, in accordo, come si vedrà, generalmente buono e talvolta ottimo, con quelli sperimentali.
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ottengono traiettorie quantiche diverse a seconda del sistema di riferimento scelto. Tuttavia, avviene anche in questi casi che i livelli energetici
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e) Livelli energetici. – Anzitutto osserviamo che tutte le ellissi corrispondenti allo stesso n avendo lo stesso hanno la stessa energia: questa
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valori dell'energia corrispondenti alle orbite dello stesso quanto totale n: allora ogni livello energetico si scinderà in un gruppo di livelli
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conserva il suo significato . . I livelli energetici sono dunque dati da
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Il calcolo dei livelli energetici di un atomo con più elettroni si riduce dunque, in questa approssimazione, a quello dei livelli energetici di un
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produce allora l'effetto Zeeman. ), e perciò i livelli energetici, e quindi i termini spettroscopici, costituiranno una serie a due indici anzichè ad uno
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Graficamente, si usa rappresentare i livelli corrispondenti ai termini su diverse colonne, una per la serie s, una per la p, ecc., come si vede nella
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Nel caso dei sistemi idrogenoidi, i livelli delle varie colonne coinciderebbero tutti (nella nostra approssimazione) e perciò si rappresentano in una
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È invalso nella spettroscopia l'uso di indicare i termini spettrali, corrispondenti ai livelli energetici di un elettrone, anzichè con la notazione
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eccentricità) non corrispondono esattamente allo stesso livello energetico, come si era trovato in prima approssimazione, ma a livelli diversi, per quanto
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Tornando ora ai sistemi idrogenoidi ed ai metalli alcalini, si osservi che ai due valori del quanto interno j corrispondono due livelli energetici
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Ogni livello energetico quindi si sdoppia, per effetto dell'esistenza dello spin, in due livelli vicini: la differenza di essi è dell'ordine di
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, sono possibili solo i salti quantici in cui n varia di . Tenendo presente l'espressione (315) dei livelli energetici, si vede che la frequenza emessa
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Quanto ai livelli energetici, ciascuno di essi risulta (v. § prec.) dalla somma di un autovalore della (94) e uno della (95): ciò significa che
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Per trovare i livelli energetici, non resta che da determinare la costante della (162): ciò si fa immediatamente particolarizzando la (157) per j = k
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ciascuna delle altre , in misura tanto maggiore quanto più i rispettivi livelli energetici sono vicini a quello considerato, e quanto più è rilevante
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(1) I livelli possono anche essere raggruppati, tutti o in parte, in multipletti o in livelli multipli: ciò non muta nulla alle formule seguenti
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autovalori impertubati (1) I livelli possono anche essere raggruppati, tutti o in parte, in multipletti o in livelli multipli: ciò non muta nulla alle formule
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§ precedente, osservando che la vicinanza al livello Ei di altri livelli energetici dà luogo nella sommatoria della (177) a dei termini che non sono più
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«scindere» il livello energetico in un gruppo di p livelli vicini, dati, in prima approssimazione, da , . Al livello corrispondevano p stati stazionari
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, multiplo d'ordine p, si scinderebbe in un gruppo di livelli, alcuni dei quali sarebbero ancora multipli (d'ordine ) malgrado la perturbazione (almeno in
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con . La prima è l' ordinaria equazione di Schrödinger: dunque rappresenta uno dei livelli energetici della meccanica ondulatoria ordinaria, e è una
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l'energia dell'atomo può dunque assumere solo certi valori discreti En, che si chiamano livelli energetici, ciascuno dei quali corrisponde ad un
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, si vede che, fissato il valore di n, in luogo dell'unico livello energetico della teoria di Schrödinger, si ricavano da questa formula n livelli
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e quindi il livello (371) si scinde nei due livelli
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possibile del sistema: quindi la (378') da, sola rappresenta tutti i livelli energetici fisicamente possibili.
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(2) Se si tien conto delle forze dovute agli spin, questo livello triplo si scinde a sua volta in tre livelli semplici, eccettuato il caso che
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si scinde a sua volta in tre livelli semplici, eccettuato il caso che l'autofunzione posizionale rappresenti uno stato a quanto azimutale nullo
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I diversi livelli energetici di un atomo (o di urta molecola) si sogliono rappresentare graficamente mediante dei tratti orizzontali a varia altezza
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interpreta, per qualunque atomo o molecola, l'esistenza dei «termini spettrali», i quali corrispondono ai livelli energetici a norma della (19), e permettono
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Si può dire che scopo precipuo della meccanica atomica è quello di giungere ad una previsione quantitativa dei livelli energetici degli atomi, il che
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», « potenziale di ionizzazione», ed anche i livelli energetici si esprimono spesso in volt. Dato uno di questi potenziali, V, si passa alla corrispondente energia
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Molte volte i livelli energetici degli atomi si esprimono appunto in cm-1 secondo la (23'): un volt corrisponde a 8107 cm-1.
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elettroni nell'urto, ossia l'energia comunicata all'atomo per eccitarlo: si hanno così le altezze dei diversi livelli al disopra del livello fondamentale
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E1 ai livelli E3, E4 ecc. E ciò è in molti casi lecito, e cioè quando gli urti sono così frequenti che quasi tutti gli elettroni, appena hanno
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determinare per via elettrica i vari livelli energetici. Non possiamo descrivere tutti i particolari tecnici e le molteplici varianti di tali esperienze
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diretta della realtà fisica dei livelli energetici, e della validità della formula di Bohr che lega la frequenza emessa alla differenza di energia di
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Lo schema dei livelli energetici si presta ad interpretare — oltre ai fenomeni di ordinaria emissione ed assorbimento — anche i fenomeni della
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corrisponde un diverso valore dell'energia: i due valori del quanto interno servono appunto a distinguere tra loro i due livelli energetici corrispondenti
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Si noti che, affinché il risultato precedente sia valido, i livelli w 1, w 2, ..., w r ... debbono essere tutti semplici; e quindi, in caso di
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