Struttura della Materia - INFN Napoli

Struttura della Materia 143
Gli spettri X sono simili a quelli dei metalli alcalini con i livelli caratterizzati
dai numeri quantici di un singolo elettrone e possono essere interpretati con diagramma
dei termini del tipo di quello mostrato in figura.
n l j
1 0 1/2
2 0 1/2
2 1 1/2
2 1 3/2
3 0 1/2
3 1 1/2
3 1 3/2
3 2 3/2
3 2 5/2
Righe K
Righe L
Termine
K S1/2 L I 2 S1/2
1/2
L II 2 P 1/2
L III 2 P3/2
M I 2 S1/2
M II 2 P 1/2
M III 2 P3/2
M IV 2 D 3/2
M V 2 D5/2
In questo schema lo zero del’energia corrisponde allo stato fondamentale dell’atomo
neutro e le energie della lacuna sono date approssimativamente da
Z2 1
n2 − Z4 2α2 n3 µ
3 1
4 n −
1
j +1/2
usando le formule dell’energia per un atomo idrogenoide con le cariche efficaci
Z1 = Z − σ1,Z2 = Z − σ2. Lacostantedischermoperlospin-orbitaèin
genere più piccola di quella sull’interazione coulombiana con il nucleo σ2 < σ1 e
Z2 >Z1. Notiamo che termini con lo stesso j ma con l diverso hanno energie
diverse poichè lo schermo σ1 dipende dai numeri quantici n ed l: l’interazione
media tra gli elettroni rende il potenziale sferico ma non coulombiano. Lo spinorbita
è proporzionale a (Z − σ2) 4 e il doppietto Kα1,Kα2 che si origina dalle
transizioni LIII → K e LII → K
è risolto sempre di più al crescere di Z. La struttura fine degli edge in funzione
di Z è mostrata in figura