化学系の大学生です。
希土類の発光について勉強をしているのですが、項記号から電子がどの磁気量子数Mzの軌道に入っているのかがわかりません。
Pr3+:[Xe](4f)2の場合の1D2→3H4の遷移による発光なのですが
基底状態の3H4の場合はL=3+2=5、S=1/2+1/2=1、J=5-1=4となり
(↑ ) (↑ ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
Mz 3 2 1 0 -1 -2 -3
のように電子が入っていることがわかるのですが、
励起状態の1D2の場合はどのようになっているのでしょうか?
また、Eu3+の場合の発光、5D0→7F1、7F2の場合はどのように電子が入っているのでしょうか?
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
励起状態の1D2の場合は、ただ一つの電子配置では表すことができません。
項記号1D2で表される状態は2J+1=5なので、五重に縮退しています(Jz=2,1,0,-1,-2)。そのうちの一つである、L=2, S=0, J=L=2, Jz=Mz=2 の状態は
mz 3 2 1 0 -1 -2 -3
(↑ ) ( ) ( ) ( ) ( ↓) ( ) ( ) および
( ↓) ( ) ( ) ( ) (↑ ) ( ) ( ) で表される
Mz=3+(-1)の電子配置と
( ) (↑ ) ( ) ( ↓) ( ) ( ) ( ) および
( ) ( ↓) ( ) (↑ ) ( ) ( ) ( ) で表される
Mz=2+0の電子配置と
( ) ( ) (↑↓) ( ) ( ) ( ) ( ) で表される
Mz=1+1の電子配置の重ね合わせで表される状態です。項記号3H4で表される状態のうちの一つである、L=5, S=1, J=L-S=4, Jz=Mz-Sz=4 の状態とは違って、ただ一つの電子配置では表すことができません。
なお、L=5, S=1, J=4, Jz=4 の状態を表す電子配置は
mz 3 2 1 0 -1 -2 -3
(↑ ) (↑ ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
ではなくて
( ↓) ( ↓) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
です(3H4では軌道角運動量とスピンは逆向きでなければならないので)。
(↑ ) (↑ ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
で表される状態は、項記号3H6で表される状態のうちのひとつ(L=5, S=1, J=L+S=6, Jz=Mz+Sz=6)です。
項記号1I6で表される状態(のうちの一つ)が
mz 3 2 1 0 -1 -2 -3
(↑↓) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
というただ一つの電子配置で表すことができるので、それにつられて
項記号1G4を
( ) (↑↓) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
で、項記号1D2を
( ) ( ) (↑↓) ( ) ( ) ( ) ( )
で表してもいいんじゃないか、とついつい思ってしまうのですけど、そのように表すメリットはほとんどないので止めたほうがいいでしょう。
No.1
- 回答日時:
うーん、かなり昔にはあったのですが、今もあるかどうか不明です、米国標準局(NIST)のサイトにありとあらゆる元素の励起・緩和に関する項数の一覧表がありました、気の狂う様な莫大なデータで、禁制遷移さえ書いてありましたが、私は引退したので探す気力がありません。
m(__)mお探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- その他(応用科学) 遷移元素に関する次の記述のうち正しいものを2つ選べ 1 s軌道が不安定な電子配置 2 s軌道とp軌道 2 2023/07/19 22:04
- 物理学 水銀原子の基底状態と第2励起状態間のエネルギー差は9.8eVである。第2励起状態から基底状態へ電子が 1 2023/07/19 23:44
- 物理学 水素原子のエネルギーは En≅-2.16 (aJ)/n2 とあらわすことができる。 aJ=10-18 1 2022/12/19 07:32
- 電気・ガス・水道 太陽光発電と大容量蓄電池で全ての消費電力を賄った場合には東京電力の基本料金は半額になるか 6 2023/02/28 23:46
- 物理学 Wikipediaの「波動関数の収縮」のページには 《量子力学における波動関数の収縮または波動関数の 0 2023/04/08 19:19
- 物理学 太陽光発電の仕組みについて 4 2022/09/12 12:08
- 化学 二酸化硫黄SO2の配位結合について質問です。 参考書ではSO2は、一酸化窒素SOに「対電子のいる3個 1 2023/03/20 16:24
- 電子マネー・電子決済 電子マネーはクレジットカードの代わりになるのか? 9 2022/10/05 16:45
- 物理学 水素類似原子の原子軌道の形状とエネルギーに関する次の記述のうち正しいものを2つ選べ。 1原子軌道の大 1 2023/07/19 21:31
- 物理学 対消滅(その2)について,大学の物理者(教授,准教授)の方に,教えてgooです 3 2022/07/28 09:58
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
おすすめ情報
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
電子配置について
-
銅イオンと銅の電子の入り方
-
共役の長大=長波長シフト?
-
原子軌道の波動関数+-について
-
イオン化エネルギー
-
ベンゼンのΠ軌道とΠ*軌道の違い...
-
TiCl4の電子配置について
-
リンはなぜ5本の共有結合がで...
-
三中心四電子結合
-
主量子数nはスピンを含めていく...
-
化学について質問です 電子殻の...
-
次の錯体の不対電子数を推定せ...
-
分光化学系列と配位子場分裂 ...
-
d電子数の数え方
-
不活性電子対効果とは
-
酸化マグネシウムの分子軌道に...
-
金属錯体の色の原理についての...
-
Crの電子配置がなぜ3d軌道...
-
窒素分子と酸素分子の電子配置...
-
BF3分子のB-F結合について群軌...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
銅イオンと銅の電子の入り方
-
電子配置について
-
原子軌道の波動関数+-について
-
化学 銅Cuについて Cuは原子番...
-
イオン化エネルギー
-
リンはなぜ5本の共有結合がで...
-
異核2原子分子について。 分子...
-
窒素分子と酸素分子の電子配置...
-
共役の長大=長波長シフト?
-
水溶液中のMn^2+による着色が、...
-
N原子のsp3混成軌道につい...
-
金属錯体の色の原理についての...
-
分子軌道のエネルギー準位図 o2...
-
参考書に、CO2の混成軌道につい...
-
d電子数の数え方
-
銅イオンの電子配置
-
なぜ、酸性度はエタン、エチレ...
-
スズが+2価より+4価のほう...
-
分光化学系列と配位子場分裂 ...
-
なぜ遷移元素は複数の価数をと...
おすすめ情報