Encontré una discusión sobre los estados atómicos de Rydberg, que parecen estar definidos por tener su electrón externo en un estado altamente excitado. En el mismo texto, mencionó que estos electrones excitados podrían ser modelados bastante bien por el modelo de Bohr.
No veo por qué este debería ser el caso. El modelo de Bohr trata al electrón como un cuerpo que orbita circularmente alrededor del núcleo, mientras que el modelo de nube de electrones parece producir órbitas que son altamente anisótropas. Según tengo entendido, el modelo de Bohr también propone órbitas de electrones con radios fijos.
No veo cómo se puede deducir esto tomando el límite de grandes . ¿Cómo se relaciona el modelo de Bohr con los modelos de nubes de electrones a través del principio de correspondencia?
En otra nota al margen, tengo curiosidad por saber por qué las diferentes energías orbitales se dividen como resultado de los efectos atómicos (estructura fina, hiperfina, etc.) que causan orbitales no degenerados. se ignora por alto , donde las energías orbitales solo dependen del número cuántico principal.
Referencias:
Randall G. Hulet y Daniel Kleppner, Rydberg Atoms in "Circular" States, Phys. Rev. Lett. 51 (1983) 1430 https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.51.1430
RJ Brecha, G. Raithel, C. Wagner, H. Walther, Circular Rydberg declara con n muy grande, https://doi.org/10.1016/0030-4018(93)90392-I
Definir
(para llegar al límite semiclásico y al principio de correspondencia ), y
(para asegurarse de que el orbital tiene un radio bien definido).
¿Podría aceptar que he escrito esta publicación como un intento de respuesta, básicamente para aprender más sobre la historia de los modelos cuánticos y la conexión entre los modelos de Bohr / Rydberg? Con suerte, alentará a alguien más a proporcionar una respuesta más sofisticada de la que ambos podamos aprender.
Encontré una discusión sobre los estados atómicos de Rydberg, que parecen estar definidos por tener su electrón externo en un estado altamente excitado. En el mismo texto, mencionó que estos electrones excitados podrían ser modelados bastante bien por el modelo de Bohr.
Una explicación de los átomos de Rydberg y Bohr y sus similitudes
Un átomo de Rydberg es un átomo excitado con uno o más electrones que tienen un número cuántico principal muy alto. Estos átomos tienen una serie de propiedades peculiares que incluyen una respuesta exagerada a los campos eléctricos y magnéticos, largos períodos de decaimiento y funciones de onda de electrones que se aproximan, bajo algunas condiciones, a las órbitas clásicas de los electrones alrededor de los núcleos. Los electrones del núcleo protegen al electrón externo del campo eléctrico del núcleo de tal manera que, desde la distancia, el potencial eléctrico parece idéntico al experimentado por el electrón en un átomo de hidrógeno.
A pesar de sus limitaciones, el modelo atómico de Bohr es útil para explicar estas propiedades. Clásicamente, un electrón en una órbita circular de radio r, alrededor de un núcleo de hidrógeno de carga +e, obedece la segunda ley de Newton:
dónde .
El momento orbital se cuantifica en unidades de :
.
La combinación de estas dos ecuaciones conduce a la expresión de Bohr para el radio orbital en términos del número cuántico principal, :
Ahora es evidente por qué los átomos de Rydberg tienen propiedades tan peculiares: el radio de la órbita escala como (el estado del hidrógeno tiene un radio atómico ~ 1 µm) y la sección transversal geométrica como . Por lo tanto, los átomos de Rydberg son extremadamente grandes con electrones de valencia débilmente enlazados, fácilmente perturbados o ionizados por colisiones o campos externos.
Del resumen de Circular Rydberg States , que enumeró como un texto que contiene la referencia de Bohr.
Se informa la producción de un haz continuo de átomos de rubidio Rydberg en estado circular de números cuánticos principales alrededor . Los estados circulares se pueblan utilizando campos eléctricos y magnéticos cruzados. Se detectan continuamente mediante un nuevo esquema de ionización de campo. El carácter circular de los átomos se deriva de los patrones de ionización del campo y de los espectros de microondas de las transiciones a estados circulares con n más bajo. Los átomos circulares de Rydberg con n muy grande se utilizarán para estudios de ionización por microondas y para experimentos de máser de un átomo.
A partir de esto, parece que crearon estados circulares, al estilo del modelo de Bohr, utilizando técnicas que, por coincidencia (o las propiedades de su equipo), imitan las órbitas circulares y distorsionan el modelo de nube de electrones adecuado. Los artículos de Wikipedia mencionan la susceptibilidad de los átomos de Rydberg a esto.
stev1234
ana v