252 [1024x768]

ELEMENTY TERMODYNAMIKI STATYSTYCZNEJ 259

gdzie

Wyniki obliczeń zawarto w tabeli 3.4.

4. Elektronowa suma stanów. Rozważmy układ N atomów w stałej temperaturze Ti objętości V ; oznaczmy poziomy energetyczne atomów przez e₀, «, ...

Całkowity ELEKTRONOWA MOMENT PĘDU ATOMU

Jak wiemy, całkowity elektronowy moment pędu atomu pj jest wektorową sumą momentu pędu orbitalnego p, oraz momentu spinowego p_t. Wewnętrzna liczba kwantowa j, która kwantuje całkowity elektronowy moment pędu atomu, przyjmuje dodatnie wartości l±s, gdzie: / oznacza poboczną liczbę kwantową, zaś s jest spinową liczbą kwantową elektronu. Dla każdej wartości j wektor całkowitego elektronowego momentu pędu atomu może przyjąć 2/+1 ustawień w zewnętrznym polu magnetycznym. Stąd dla danego j liczba stanów energetycznych atomu o tej samej energii (a więc waga statystyczna poziomu gi), jest równa 2j+\:

-2/+I    (3.213)

Znając wagi statystyczne poszczególnych poziomów elektronowych atomu oraz ich energie, możemy elektronową sumę stanów rozważanego układu obliczyć z definicji (3.163):

i

(3.214)

Elektronowa

SUMA STANÓW

Podobnie jak oscylacyjną i rotacyjną sumę stanów, również i wielką elektronową sumę stanów wyraża się za pomocą równania charakterystycznego dla układu N odróźnialnych cząsteczek:

Q. = <r:

Przykład

Na podstawie wartości energii poziomów energetycznych atomowego tlenu oraz wag statystycznych tych poziomów, obliczyć elektronową sumę stanu atomu tlenu w temperaturze 300, 1000 i 2000 K.

■ —"---» * Symbol poziomu	Energia poziomu	Waga statystyczna
energetycznego	PJ, cm"'	poziomu gi
	Term podstawowy	5
*Pi	157,4	3
»Po	226,1	1
’D,	15 807,0	5
'So	33 662.0	1

17*