Factores de detección: ¿por qué podemos usarlos?

La energía de una transición de rayos X desde el nivel norte al nivel metro se puede escribir en la forma:

Δ mi = R ( ( Z σ norte ) 2 norte 2 ( Z σ metro ) 2 metro 2 )
se que aqui σ norte y σ metro representan 'factores de detección' (más o menos independientes de Z ) y tener en cuenta el apantallamiento de la carga nuclear por otros electrones, pero todavía tengo que encontrar una explicación de por qué esta forma puede ser y se elige con factores de apantallamiento independientes de Z . Y en qué casos se pueden utilizar los factores de cribado. Por favor, ¿alguien puede explicar?

Respuestas (1)

La expresión es semiempírica y pretende reproducir la famosa fórmula de Balmer para las líneas de hidrógeno:

Δ mi R ( 1 norte 2 1 metro 2 ) .
La fórmula de Balmer se puede obtener usando soluciones a la ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno y, en general, para átomos de un solo electrón con Z protones, donde los niveles de energía
mi norte R Z 2 norte 2 .
Fenomenológicamente, los electrones en las capas externas no ven la carga nuclear completa. Z , pero la carga neta es menor que Z ya que los electrones internos "apantallan" o cancelan parcialmente la carga del núcleo, creando un potencial eléctrico neto más pequeño (todavía se supone que es de naturaleza central si la pantalla es de electrones en capas atómicas cerradas). Este es el origen de la Z σ norte factor.

Desde el σ norte depende principalmente de los electrones internos (siempre que sus orbitales estén más o menos completamente dentro de los orbitales electrónicos externos), esta cantidad no depende mucho de Z .