Почему энергетические уровни обозначаются s, p, d, f.

В мире Наруто незаметно пролетели два года. Бывшие новички пополнили ряды опытных синоби в ранге тюнин и дзёнин. Главные герои не сидели на месте – каждый стал учеником одного из легендарных Саннин – трех великих ниндзя Конохи. Парень в оранжевом продолжил обучение у мудрого, но эксцентричного Дзирайи, постепенно восходя на новую ступень боевого мастерства. Сакура выдвинулась в помощницы и доверенные лица целительницы Цунадэ – нового вождя Деревни Листвы. Ну а Саскэ, чья гордыня привела к изгнанию из Конохи, вступил во временный союз со зловещим Оротимару, причем каждый считает, что лишь использует другого до поры до времени.

Краткая передышка закончилась, и события в очередной раз понеслись с ураганной быстротой. В Конохе вновь прорастают семена старых раздоров, посеянные первыми Хокагэ. Таинственный лидер Акацуки привел в действие план обретения мирового господства. Неспокойно в Деревне Песка и соседних странах, везде всплывают старые тайны, и ясно, что когда-то придется платить по счетам. Долгожданное продолжение манги вдохнуло новую жизнь в сериал и новую надежду в сердца бесчисленных фанатов!

© Hollow, World Art

  • (51340)

    Мечник Тацуми, простой парнишка из сельской местности отправляется в Столицу чтобы заработать денег для своей голодающей деревни.
    А добравшись туда вскоре узнает, что великая и красивая Столица это лишь видимость. Город погряз в коррупции, жестокости и беззаконии которые идут от премьер министра, что правит страной из-за кулис.
    Но как всем известно - "Один в поле не воин" и ничего тут не поделаешь, особенно когда твой враг глава государства или точнее тот, кто им прикрывается.
    Найдет ли Тацуми себе единомышленников и сможет-ли что-то изменить? Смотрите и узнаете сами.

  • (51749)

    Фейри Тейл - знаменитая на весь мир своими безбашенными выходками Гильдия волшебников по найму. Молодая волшебница Люси была уверена, что, став одним из её членов, попала в самую замечательную на свете Гильдию… до тех пор, пока не познакомилась со своими камрадами - взрывным огнедышащим и сметающим всё на своём пути Нацу, летающим говорящим котом Хэппи, эксгибиционистом Греем, занудой-берсерком Эльзой, гламурным и любвеобильным Локи… Вместе им предстоит одолеть немало врагов и пережить множество незабываемых приключений!

  • (46156)

    18-летний Сора и 11-летняя Сиро – сводные брат и сестра, законченные затворники и игроманы. Когда встретились два одиночества, родился несокрушимый союз «Пустое место», наводящий ужас на всех восточных геймеров. Хотя на публике ребят трясет и корежит не по-детски, в Сети малышка Сиро – гений логики, а Сора – монстр психологии, которого нельзя провести. Увы, достойные противники вскоре кончились, потому Сиро так обрадовалась шахматной партии, где с первых ходов был виден почерк мастера. Выиграв на пределе сил, герои получили интересное предложение – переехать в иной мир, где их таланты поймут и оценят!

    А почему бы и нет? В нашем мире Сору и Сиро ничто не держит, а веселым миром Дисборд правят Десять заповедей, суть которых сводится к одному: никакого насилия и жестокости, все разногласия решаются в честной игре. В игровом мире живут 16 рас, из которых человеческая считается самой слабой и бесталантной. Но ведь чудо-ребята уже здесь, в их руках корона Элькии – единственной страны людей, и мы верим, что этим успехи Соры и Сиро не ограничатся. Посланцам Земли надо всего-то объединить все расы Дисборда – и тогда они смогут бросить вызов богу Тету – своему, кстати, старому знакомому. Только, если подумать, стоит ли это делать?

    © Hollow, World Art

  • (46219)

    Фейри Тейл – знаменитая на весь мир своими безбашенными выходками Гильдия волшебников по найму. Молодая волшебница Люси была уверена, что, став одним из её членов, попала в самую замечательную на свете Гильдию… до тех пор, пока не познакомилась со своими камрадами – взрывным огнедышащим и сметающим всё на своём пути Нацу, летающим говорящим котом Хэппи, эксгибиционистом Греем, занудой-берсерком Эльзой, гламурным и любвеобильным Локи… Вместе им предстоит одолеть немало врагов и пережить множество незабываемых приключений!

  • (62532)

    Студент университета Канеки Кен в результате несчастного случая попадает в больницу, где ему по ошибке пересаживают органы одного из гулей - чудовищ, питающихся человеческой плотью. Теперь он сам становится одним из них, а для людей превращается в изгоя, подлежащего уничтожению. Но сможет ли он стать своим для других гулей? Или теперь в мире для него больше нет места? Это аниме расскажет о судьбе Канеки и том, какое влияние он окажет на будущее Токио, где идет непрерывная война между двумя видами.

  • (34897)

    Континент что лежит в центре океана Игнола, это большой центральный и еще четыре - Южный, Северный, Восточный и Западный и сами боги приглядывают за ним, а зовется он Энтэ Исла.
    И есть имя, что ввергает в Ужас любого на Энтэ Исла - Владыка Тьмы Мао.
    Он хозяин потустороннего мира где живут все темные создания.
    Он есть воплощение страха и ужаса.
    Владыка Тьмы Мао объявил войну роду людскому и сеял смерть и разрушения по всему континенту Энтэ Исла.
    Владыке Тьмы служили 4 могущественных генерала.
    Адрамелех, Люцифер, Альсиэль и Малакода.
    Четверо Генералов демонов возглавили атаку на 4 части континента. Однако, явился герой что выступил против армии преисподней. Герой и его товарищи одолели войска Владыки тьмы на западе, далее Адрамелеха на севере и Малакоду на Юге. Герой возглавил объединенную армию рода людского и пошел приступом на центральный континент где стоял замок Владыки Тьмы...

  • (33385)

    Ято – бродячий японский бог в образе худощавого синеглазого юноши в спортивном костюме. В синтоизме сила божества определяется числом верующих, а у нашего героя - ни храма, ни жрецов, все пожертвования умещаются в бутылке из-под сакэ. Парень в шейном платке подрабатывает мастером на все руки, малюя объявления на стенах, но дела идут совсем худо. Даже языкастая Маю, много лет работающая синки – Священным оружием Ято – покинула хозяина. А без оружия младший бог не сильнее обычного смертного мага, приходится (вот позор!) от злых духов прятаться. И кому вообще такой небожитель нужен?

    Однажды симпатичная старшеклассница Хиёри Ики бросилась под грузовик, чтобы спасти какого-то парня в черном. Кончилось это плохо – девушка не погибла, но обрела способность «выходить» из тела и гулять на «той стороне». Встретив там Ято и узнав виновника своих бед, Хиёри убедила бездомного бога исцелить ее, ибо тот сам признал, что долго жить между мирами никто не может. Вот только, познакомившись поближе, Ики поняла, что у нынешнего Ято не хватает сил, чтобы решить ее проблему. Что ж, надо брать дело в свои руки и лично направить бродягу на путь истинный: сначала подыскать непутевому оружие, потом помочь заработать, а там, глядишь, что и получится. Не зря говорят: чего хочет женщина – хочет Бог!

    © Hollow, World Art

  • (33281)

    В старшей школе искусств университета Суймэй есть множество общежитий, а есть доходный дом «Сакура». Если в общежитиях действуют строгие правила, то в «Сакуре» можно все, недаром ее местное прозвище – «сумасшедший дом». Так как в искусстве гений и сумасшествие всегда где-то рядом, то обитатели «вишневого сада» - талантливые и интересные ребята, слишком уж выбивающиеся из «болота». Взять хотя бы шумную Мисаки, что продает мейджор-студиям собственное аниме, ее друга и сценариста плейбоя Дзина или программиста-затворника Рюносукэ, что общается с миром лишь по Сети и телефону. По сравнению с ними главный герой Сората Канда – простак, попавший в «психушку» всего лишь за… любовь к кошкам!

    Поэтому Тихиро-сэнсэй, глава общежития, поручила Сорате, как единственному вменяемому постояльцу, встретить свою двоюродную сестру Масиро, что переводится в их школу из далекой Британии. Хрупкая блондинка показалась Канде настоящим светлым ангелом. Правда, на вечеринке с новыми соседями гостья держалась скованно и говорила мало, но свежеиспеченный поклонник списал все на понятный стресс и усталость с дороги. Только настоящий стресс ждал Сорату утром, когда он пошел будить Масиро. Герой с ужасом понял, что его новая знакомая – великий художник абсолютно не от мира сего, то есть, самостоятельно даже одеться не способна! А коварная Тихиро тут как тут - отныне Канда будет вечно ухаживать за ее сестрой, ведь на кошках парень уже потренировался!

    © Hollow, World Art

  • (33565)

    в XXI мировому сообществу наконец удалось систематизировать искусство магии и поднять его на новый уровень. Способных использовать магию после окончания девяти классов в Японии ныне ждут в школах магии - но только если абитуриенты сдадут экзамен. Квота на поступление в Первую школу (Хатиодзи, Токио) - 200 учеников, сотню лучших зачисляют на первое отделение, остальных - в резерв, на второе, причём учителя положены только первой сотне, "Цветкам". Остальные же, "Сорняки", учатся самостоятельно. При этом в школе постоянно витает атмосфера дискриминации, ведь даже формы у обоих отделений разные.
    Сиба Тацуя и Миюки родились с разницей в 11 месяцев, что позволило им учиться на одном году. При поступлении в Первую школу сестра оказывается среди Цветков, а брат - среди Сорняков: несмотря на превосходные теоретические познания, практическая часть даётся ему нелегко.
    В общем, нас ждёт учёба посредственного брата и примерной сестры, а также их новых друзей - Тибы Эрики, Сайдзё Леонхарта (можно просто Лео) и Сибаты Мидзуки - в школе магии, квантовая физика, Турнир Девяти Школ и многое другое...

    © Sa4ko aka Kiyoso

  • (29551)

    "Семь Смертных Грехов", некогда великие воины, почитаемые Британцами. Но однажды, их обвиняют в попытке свергнуть монархов и убийстве воина из Святых Рыцарей. В дальнейшем Святые Рыцари устраивают государственный переворот, и захватывают власть в свои руки. А "Семь Смертных Грехов", теперь изгои, разбрелись по всему королевству, кто куда. Принцесса Элизабет, смогла сбежать из замка. Она решает отправиться на поиски Мелиодаса, предводителя семерки Грехов. Теперь вся семерка должна объединиться снова, что бы доказать свою невиновность и отомстить за изгнание.

  • (28370)

    2021 год. На землю попал неизвестный вирус "Гастрея" который за считанные дни уничтожил почти все человечество. Но это не просто вирус как какая-то Эбола или Чума. Он не убивает человека. Гастрея - разумная зараза, которая перестраивает ДНК превращая носителя в страшного монстра.
    Началась война и в итоге прошло 10 лет. Люди нашли способ отгородиться от заразы. Единственное, что не переносит Гастрея, это особый металл - Вараниум. Именно из него люди выстроили огромные монолиты и огородили ими Токио. Казалось, теперь немногие выжившие могут жить за монолитами в мире, но увы, угроза никуда не делась. Гастрея все еще ждет удобного момента чтобы проникнуть в Токио и уничтожить немногочисленные остатки человечества. Надежды нет. Истребление людей лишь вопрос времени. Но у страшного вируса оказался и другой эффект. Есть те, кто уже рождается с этим вирусом в крови. Эти дети, "Проклятые дети" (Исключительно девушки) обладают сверхчеловеческой силой и регенерацией. В их телах распространение вируса идет во много крат медленнее чем в теле обычного человека. Только они могут противостоять порождениям "Гастреи" и больше человечеству рассчитывать не на что. Смогут ли наши герои спасти остатки живых людей и найти лекарство от ужасающего вируса? Смотрите и узнаете сами.

  • (27481)

    История в «Steins,Gate» разворачивается спустя год после событий «Chaos,Head».
    Напряженный сюжет игры частью проходит в реалистично воссозданном районе Акахибара, в знаменитом месте шопинга отаку в Токио. Завязка сюжета такова: группа друзей монтируeт в Акихибаре некое устройство для посылки текстовых сообщений в прошлое. Экспериментами героев игры заинтересовывается таинственная организация под именем СЕРН, которая так же занимается собственными исследованиями в области путешествия по времени. И теперь друзьям приходится приложить гигантские усилия для того чтобы не быть захваченными СЕРН.

    © Hollow, World Art


    Добавлена серия 23β, которая является альтернативной концовкой и подведению к продолжению в SG0.
  • (26756)

    Тридцать тысяч игроков из Японии и куда больше со всего мира внезапно оказались заперты в многопользовательской ролевой онлайновой игре «Легенда Древних». С одной стороны, геймеры перенеслись в новый мир физически, иллюзия реальности оказалась почти безупречной. С другой стороны, «попаданцы» сохранили прежние аватары и обретенные навыки, пользовательский интерфейс и систему прокачки, да и смерть в игре вела всего лишь к воскрешению в соборе ближайшего крупного города. Поняв, что великой цели нет, и цену за выход никто не называл, игроки стали сбиваться вместе – одни, чтобы жить и править по закону джунглей, другие – чтобы противостоять беспределу.

    Сироэ и Наоцугу, в миру студент и клерк, в игре - хитроумный маг и могучий воин, давно знали друг друга еще по легендарной гильдии «Безумное чаепитие». Увы, те времена ушли навсегда, но и в новой реальности можно встретить старых знакомых и просто хороших ребят, с которыми не будет скучно. А главное – в мире «Легенды» появилось коренное население, считающее пришельцев великими и бессмертными героями. Поневоле захочется стать этаким рыцарем Круглого Стола, побивающим драконов и спасающим девушек. Что ж, девушек кругом хватает, монстров и разбойников тоже, а для отдыха есть города вроде гостеприимной Акибы. Главное – умирать в игре все же не стоит, гораздо правильней жить по-человечески!

    © Hollow, World Art

  • (27825)

    Раса гулей существует с незапамятных времен. Ее представители вовсе не против людей, они их даже любят – преимущественно в сыром виде. Любители человечины внешне неотличимы от нас, сильны, быстры и живучи – но их мало, потому гули выработали строгие правила охоты и маскировки, а нарушителей наказывают сами или по-тихому сдают борцам с нечистью. В век науки люди знают про гулей, но как говорится, привыкли. Власти не считают людоедов угрозой, более того, рассматривают их как идеальную основу для создания суперсолдат. Эксперименты идут уже давно…

    Главному герою Кэн Канэки предстоит мучительный поиск нового пути, ибо он понял, что люди и гули похожи: просто одни друг друга жрут в прямом смысле, другие – в переносном. Правда жизни жестока, переделать ее нельзя, и силен тот, кто не отворачивается. А дальше уж как-нибудь!

  • (26931)

    В мире Hunter x Hunter существует класс людей называемых Охотниками, которые, используя психические силы и обученные всевозможным видам борьбы, исследуют дикие уголки в основном цивилизованного мира. Главный герой, юноша по имени Гон (Гун), сын самого великого Охотника. Его отец таинственно исчез много лет назад, и теперь, повзрослев, Гон (Гун) решает пойти по его стопам. По пути он находит несколько компаньонов: Леорио, честолюбивый доктор медицинских наук, чья цель - обогащение. Курапика - единственный выживший из своего клана, чья цель - месть. Киллуа - наследник семьи наемных убийц, чья цель - тренировка. Вместе они добиваются цели и становятся Охотниками, но это только первая ступенька на их долгом пути… А впереди история Киллуа и его семьи, история мести Курапики и конечно же обучение, новые задания и приключения! Сериал был остановлен на мести Курапики…Что же ждет нас дальше спустя столько лет?

  • (26528)

    Действие происходит в альтернативной реальности, где давно признано существование демонов; в тихом океане есть даже остров - «Итогамидзима», где демоны являются полноценными гражданами и обладают равными с людьми правами. Однако существуют и люди-маги, которые ведут охоту на них, в частности, на вампиров. Обыкновенный японский школьник по имени Акацуки Кодзё по непонятной причине превратился в «чистокровного вампира», четвёртого по числу. За ним начинает следовать молодая девушка Химэраки Юкина, или «шаман клинка», которая должна следить за Акацуки и убить его в случае, если он выйдет из под контроля.

  • (24817)

    История повествует о юноше по имени Саитама, который живет в мире, иронично похожем на наш. Ему 25, он лыс и прекрасен, к тому же, силен настолько, что с одного удара аннигилирует все опасности для человечества. Он ищет себя на нелегком жизненном пути, попутно раздавая подзатыльники монстрам и злодеям.

  • (22674)

    Сейчас вам предстоит сыграть в игру. Что это будет за игра - решит рулетка. Ставкой в игре будет ваша жизнь. После смерти, люди, погибшие одновременно, попадают в Квин Деким, где им предстоит сыграть в игру. Но на самом деле, то, что с ними здесь происходит, это Суд Небесный.

  • Атомную орбиталь, имеющую шаровую симметрию (рис.3), принято обозначать как s -орбиталь (s -АО) , а находящиеся в ней электроны – как s -электроны .

    Радиус атомной s-орбитали возрастает при увеличении номера энергетического уровня; 1s-АО расположена внутри 2s-АО, последняя – внутри 3s-АО и т.д. с центром, отвечающим атомному ядру. В целом строение электронной оболочки атома в орбитальной модели представляется слоистым. Каждый энергетический уровень, содержащий электроны, геометрически рассматривается как электронный слой.

    Для сокращенного обозначения электрона, занимающего атомную s-орбиталь, используется обозначение самой s-АО с верхним цифровым индексом, указывающим число электронов. Например, 1s− обозначение единственного электрона атома водорода.

    Номер энергетического уровня отвечает главному квантовому числу, а вид орбитали − орбитальному квантовому числу .

    2s Li=1s2s,Be=1s2s

    1s H=1s, He

    Электронная формула в сочетании с энергетической диаграммой электронной оболочки атома (рис.3) отражают его электронную конфигурацию.

    Атомную орбиталь, имеющую вращательную (осевую) симметрию принято обозначать как p -орбиталь (p -АО) (рис.3); находящиеся в ней электроны – это p -электроны.

    Каждая атомная p-орбиталь может принять (при максимальном заполнении) два электрона, подобно любой другой АО. Эти электроны сообща занимают обе половины p -орбитали. На каждом атомном энергетическом уровне (кроме первого) имеется три атомных орбитали, которым отвечает максимальное заселение шестью электронами.

    Все три p -АО одного энергетического уровня отличаются друг от друга пространственным расположением; их собственные оси, проходящие через обе половины орбитали и перпендикулярные ее узловой плоскости, образуют систему декартовых координат (обозначения собственных осей x, y, z). Поэтому на каждом энергетическом уровне имеется набор трех атомных p-орбиталей: p x -, p y - и p z -АО. Буквы x, y, z соответствуют магнитному квантовому числу , позволяющему судить о влиянии внешнего магнитного поля на электронную оболочку атома.

    Атомные s-орбитали имеются на всех энергетических уровнях, атомные p -орбитали − на всех уровнях, кроме первого. На третьем и последующих энергетических уровнях к одной s-АО и трем p -АО присоединяется пять атомных орбиталей, получивших название d -орбиталей (рис.4), а на четвертом и последующих уровнях − еще семь атомных орбиталей, называемых f -орбиталями .

    2.3. Энергетические подуровни

    многоэлектронного атома. принципы

    построения электронной оболочки

    Квантово-механические расчеты показывают, что в многоэлектронных атомах энергия электронов одного уровня не одинакова; электроны заполняют атомные орбитали разных видов и имеют разную энергию.

    Энергетический уровень характеризуется главным квантовым числом n . Для всех известных элементов значения n изменяются от 1 до 7. Электроны в многоэлектронном атоме, находящемся в основном (невозбужденном) состоянии, занимают энергетические уровни от первого до седьмого.

    Энергетический подуровень характеризуется орбитальным квантовым числом l . Для каждого уровня (n = const) квантовое число l принимает все целочисленные значения от 0 до (n-1), например, при n=3 значениями l будут 0, 1 и 2. Орбитальное квантовое число определяет геометрическую форму (симметрию) орбиталей s -, p -, d -, f -подуровня. Очевидно, что во всех случаях n>l ; при n=3 максимальное значение l равно 2.

    Существующие подуровни для первых четырех энергетических уровней, числа атомных орбиталей и электронов в них приведены в таблице 1.

    Закономерность заполнения электронных оболочек атомов определяется принципом запрета, установленным в 1925 г. швейцарским физиком Паули.

    Принцип Паули : в атоме не могут находится два электрона в тождественных состояниях.

    Различие электронов, занимающих разные атомные орбитали одного подуровня (n , l = const ), кроме s-подуровня, характеризуется магнитным квантовым числом m . Это число называется магнитным, поскольку оно характеризует поведение электронов во внешнем магнитном поле. Если значение l определяет геометрическую форму атомных орбиталей подуровня, то значение квантового числа m устанавливает взаимное пространственное расположение этих орбиталей.

    Таблица 1

    Энергетические уровни, подуровни и орбитали

    многоэлектронного атома

    Энерге-тический уровень n

    Энергетический подуровень

    Обозначение орбитали

    Число орби-

    n

    Число электронов

    2n

    вид орбитали

    Магнитное квантовое число m l в пределах данного подуровня (n , l = const ) принимает все целочисленные значения от +l до –l , включая нуль. Для s-подуровня (n = const , l = 0 ) возможно только одно значение m l = 0, откуда следует, что на s-подуровне любого (от первого до седьмого) энергетического уровня содержится одна s-АО.

    Для p-подуровня (n > 1, l = 1) m l может принимать три значения +1, 0, -1, следовательно, на p-подуровне любого (от второго до седьмого) энергетического уровня содержится три p-АО.

    Для d-подуровня (n > 2, l = 2) m l имеет пять значений +2, +1, 0, -1, -2 и, как следствие, d - подуровень любого (от третьего до седьмого) энергетического уровня обязательно содержит пять d - АО.

    Аналогично, для каждого f - подуровня (n > 3, l = 3) m имеет семь значений +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 и поэтому любой f - подуровень содержит семь f - АО.

    Таким образом, каждая атомная орбиталь однозначно определяется тремя квантовыми числами - главным n , орбитальным l и магнитным m l .

    При n = const строго определены все относящиеся к данному энергетическому уровню значения l , а при l = const все относящиеся к данному энергетическому подуровню значения m l .

    Ввиду того, что каждая орбиталь может максимально заполняться двумя электронами, число электронов, которое может разместиться на каждом энергетическом уровне и подуровне, вдвое больше числа орбиталей на данном уровне или подуровне. Поскольку электроны, находящиеся в одной атомной орбитали, имеют одинаковые значения квантовых чисел n , l и m l , то для двух электронов на одной орбитали используется четвертое, спиновое квантовое число s , которое определяется спином электрона.

    В соответствии с принципом Паули можно утверждать, что каждый электрон в атоме однозначно характеризуется своим набором четырех квантовых чисел – главного n , орбитального l , магнитного m и спинового s .

    Заселение электронами энергетических уровней, подуровней и атомных орбиталей подчиняется следующему правилу (принцип минимума энергии): в невозбужденном состоянии все электроны обладают наименьшей энергией.

    Это означает, что каждый из электронов, заполняющих оболочку атома, занимает такую орбиталь, чтобы атом в целом имел минимальную энергию. Последовательное квантовое возрастание энергии подуровней происходит в следующем порядке:

    1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s - …..

    Заполнение атомных орбиталей внутри одного энергетического подуровня происходит в соответствии с правилом, сформулированным немецким физиком Ф.Хундом (1927 г.).

    Правило Хунда : атомные орбитали, принадлежащие к одному подуровню, заполняются каждая вначале одним электроном, а затем происходит их заполнение вторыми электронами.

    Правило Хунда также называют принципом максимальной мультиплетности, т.е. максимально возможного параллельного направления спинов электронов одного энергетического подуровня.

    На высшем энергетическом уровне свободного атома может находиться не более восьми электронов.

    Электроны, находящиеся на высшем энергетическом уровне атома (во внешнем электронном слое), называются внешними ; число внешних электронов у атома любого элемента никогда не бывает больше восьми. Для многих элементов именно число внешних электронов (при заполненных внутренних подуровнях) в значительной степени определяет их химические свойства. Для других электронов, у атомов которых есть незаполненный внутренний подуровень, например 3d - подуровень у атомов таких элементов, как Sc, Ti, Cr, Mn и др., химические свойства зависят от числа как внутренних, так и внешних электронов. Все эти электроны называются валентными ; в сокращенных электронных формулах атомов они записываются после условного обозначения атомного остова, т. е. после выражения в квадратных скобках.

    Если говорить более строго, то относительное расположение подуровней обусловлено не столько их большей или меньшей энергией, сколько требованием минимума полной энергии атома .

    Распределение электронов по атомным орбиталям происходит, начиная с орбитали, имеющей наименьшую энергию (принцип минимума энергии), т.е. электрон садится на ближайшую к ядру орбиталь. Это значит, что сначала заполняются электронами те подуровни, для которых сумма значений квантовых чисел (n + l ) была минимальной. Так энергия электрона на 4s-подуровне меньше энергии электрона, находящегося на 3d-подуровне. Следовательно, заполнение электронами подуровней происходит в следующем порядке: 1s < 2s < 2p < 3s < 3p < 4s < 3d < 4p < 5s < 4d < 5p < 6s < 5d ~ 4f < 6p < 7s < 6d ~ 5f < 7p.

    Исходя из этого требования, минимум энергии достигается у большинства атомов тогда, когда их подуровни заполняются в показанной выше последовательности. Но есть и исключения, которые вы можете найти в таблицах "Электронные конфигурации элементов", однако эти исключения редко приходится принимать во внимание при рассмотрении химических свойств элементов.

    Атом хрома имеет электронную конфигурацию не 4s 2 3d 4 , a 4s 1 3d 5 . Это является примером того, как стабилизация состояний с параллельными спинами электронов преобладает над незначительной разницей энергетических состояний подуровней 3d и 4s (правила Гунда), то есть энергетически выгодными состояниями для d-подуровня являются d 5 и d 10 . Энергетические диаграммы валентных подуровней атомов хрома и меди представлены на рис.2.1.1.

    Подобный переход одного электрона с s-подуровня на d-подуровень происходит еще у 8 элементов: Cu, Nb, Mo, Ru, Ag, Pt, Au . У атома Pd происходит переход двух s-электронов на d-подуровень: Pd 5s 0 4d 10 .

    Рис.2.1.1. Энергетические диаграммы валентных подуровней атомов хрома и меди

    Правила заполнения электронных оболочек:

    1. Сначала выясняем, сколько всего электронов содержит атом интересующего нас элемента. Для этого достаточно знать заряд его ядра, который, всегда равен порядковому номеру элемента в Периодической таблице Д.И. Менделеева . Порядковый номер (число протонов в ядре) в точности равен и числу электронов во всем атоме.

    2. Последовательно заполняем орбитали, начиная с 1s-орбитали, имеющимися электронами, учитывая принцип минимальной энергии. При этом нельзя располагать на каждой орбитали более двух электронов с противоположно направленными спинами (правило Паули).

    3. Записываем электронную формулу элемента.

    Атом - это сложная, динамически устойчивая микросистема взаимодействующих частиц: протонов р + , нейтронов n 0 и электронов е - .


    Рис.2.1.2. Заполнение энергетических уровней электронами элемента фосфора

    Электронную структуру атома водорода (z = 1) можно изобразить следующим образом:

    +1 Н 1s 1 , n = 1 , где квантовая ячейка (атомная орбиталь) обозначается в виде линии или квадрата, а электроны - в виде стрелок.

    Каждый атом последующего химического элемента в периодической системе представляет собой многоэлектронный атом.

    Атом лития , так же как и атом водорода и гелия, имеет электронную структуру s-элемента, т.к. последний электрон атома лития «садится» на s-подуровень:

    +3 Li 1s 2 2s 1 2p 0

    В атоме бора появляется первый электрон в p-состоянии:

    +5 В 1s 2 2s 2 2p 1

    Запись электронной формулы проще показать на конкретном примере. Допустим, нам надо выяснить электронную формулу элемента с порядковым номером 7. В атоме такого элемента должно быть 7 электронов. Заполним орбитали семью электронами, начиная с нижней 1s-орбитали.

    Итак, 2 электрона расположатся на 1s-орбитали, еще 2 электрона - на 2s-орбитали, а оставшиеся 3 электрона смогут разместиться на трех 2p-орбиталях.

    Электронная формула элемента с порядковым номером 7 (это элемент азот , имеющий символ “N”) выглядит так:

    +7 N 1s 2 2s 2 2p 3

    Рассмотрим действие правила Гунда на примере атома азота: N 1s 2 2s 2 2p 3 . На 2-м электронном уровне есть три одинаковых p-орбитали: 2px, 2py, 2pz. Электроны заселят их так, что на каждой из этих p-орбиталей окажется по одному электрону. Объясняют это тем, что в соседних ячейках электроны меньше отталкиваются друг от друга, как одноименно заряженные частицы. Полученная нами электронная формула азота несет очень важную информацию: 2-й (внешний) электронный уровень азота заполнен электронами не до конца (на нем 2 + 3 = 5 валентных электронов) и до полного заполнения не хватает трех электронов.

    Внешним уровнем атома называется самый далекий от ядра уровень, на котором есть валентные электроны. Именно эта оболочка соприкасается при столкновении с внешними уровнями других атомов в химических реакциях. При взаимодействии с другими атомами азот способен принять 3 дополнительных электрона на свой внешний уровень. При этом атом азота получит завершенный, то есть максимально заполненный внешний электронный уровень, на котором расположатся 8 электронов.

    Завершенный уровень энергетически выгоднее незавершенного, поэтому атом азота должен легко реагировать с любым другим атомом, способным предоставить ему 3 дополнительных электрона для завершения его внешнего уровня.

    S-метр существует почти на любой современной радиостанции гражданского диапазона. На некоторых радиостанциях, например, Yosan - Turbo или Alan - 48 Excel S-метр реализован как дополнительный стрелочный прибор, так как он более точно отражает небольшие изменения в уровне входного сигнала. Учитывая, что радиостанция может полноценно работать при уровне входного сигнала от миллионных долей вольта до единиц вольт, во всем мире для удобства была принята единая логарифмическая система оценки этого уровня по баллам. Например, сигнал в 9 баллов соответствует напряжению на входе приемника в 50 мкВ (50 миллионных вольта). Если напряжение будет вдвое меньше, S-метр покажет на 1 балл меньше, если же оно будет в 4 раза меньше, S-метр покажет на 2 балла меньше и так далее. Если же напряжение будет больше 50 мкВ, то S-метр покажет прибавку в децибелах относительно уровня в 50 мкВ. Например, показание S-метра «9+30» соответствует уровню входного сигнала в 1,5 мВ на входе приемника (физически 1 балл соответствует 6-ти децибелам). Возможно, такая система оценки уровня входного сигнала кажется слишком сложной, но по ряду причин, вызванных конструктивными особенностями аппаратуры и традициями, она целесообразна, и настоятельно рекомендуется научиться ей пользоваться. Следует также знать, что при прочих равных условиях увеличение выходной мощности аппаратуры в 4 раза приводит к возрастанию её сигнала на 1 балл. На ЖКИ S-метр, как правило, реализован в виде шкалы, состоящей из ряда сегментов, обозначенных цифрами, которые соответствуют уровню входного сигнала в баллах. Чаще всего это не полная гребенка из девяти или более сегментов, а только часть фиксированных уровней, например, 1 – 3 – 5 – 9 – 9+30 . При повседневном использовании подобного прибора вполне хватает для контроля работы своей аппаратуры и аппаратуры корреспондентов, с которыми Вы связываетесь. К сожалению, на аппаратуре связи гражданского диапазона заводы-изготовители S-метры, как правило, не калибруют, и их показания далеки от реальности. Впрочем, это не мешает пользоваться ими для приблизительной оценки сигнала. В общем случае данная функция в работе очень полезна.

    Индикатор выходной мощности радиостанции

    В большинстве случаев совмещен с S-метром. На приеме индицируется уровень входного сигнала, на передаче - выходная мощность. Меняются только численные значения над рядом сегментов. К сожалению, практически на всех радиостанциях данная функция реализована схемотехнически некорректно и прибор показывает цифры, весьма далекие от реальности, но изредка по нему все-таки можно определить наличие серьезных нарушений в работе. В целом, из-за безобразного схемотехнического воплощения данная функция использоваться не может.

    Впрочем, учитывая то, что ЖКИ напрямую связан с процессором радиостанции, по нему легко определить и некоторые неисправности. Так, если при работающей подсветке на ЖКИ не отображается никаких символов, можно предположить, что вышел из строя сам процессор или на него не поступает питание. Если же отображается только часть символов, и радиостанция не слушается органов управления, - вероятнее всего, процессор «завис». В этом случае иногда достаточно выключить питание и снова включить его, чтобы все встало на свои места. В некоторых радиостанциях на ЖКИ отображается и другая самая разнообразная информация: режим сканирования (символ Scan ), двойной прием (DW) ,режим блокировки клавиатуры (Lock), бипер (Beep, RB, BP или, возможно, другой символ), режим «PA », «ASQ» и т. д. Иногда даже указывается напряжение питания радиостанции (напряжение бортовой сети машины).

    Антенны

    Самым главным и капризным элементом Вашей аппаратуры, установленной на машине, является антенна, и дальность уверенной двухсторонней связи в конечном итоге определяется её характеристиками .

    К сожалению, пользуясь неграмотностью потребителей, фирмы-изготовители и продавцы любят рассказывать небылицы о сверхэффективности того или иного типа антенн. В технической документации указываются несуразные коэффициенты усиления и другие фантастические параметры. И всё это лишь для того, чтобы клиент заплатил деньги за очередной малоработоспособный «фантик». Выбирая, какую антенну и как именно Вы поставите на свой автомобиль, обратите внимание на следующие рекомендации:

    1. Не бывает старых или новых антенн, бывают лишь антенны собранные, установленные и настроенные нормально , или плохо . Даже свежекупленная антенна с красивыми фирменными наклейками, поставленная на машину без предварительной доработки и регулировки, полноценно работать не будет, и через год выйдет из строя по причине сильной коррозии и намокания кабеля.

    2. Геометрическая длина антенны, установленной на автомобиле, определяет её эффективность, но только в том случае, если антенна настроена. Оптимальную длину излучателя определяют цепи согласования, находящиеся в основании антенны, и многие другие факторы, как, например, форма кузова машины, на которой антенна установлена, место установки антенны на кузове и рабочая частота. Случайное изменение длины излучателя на 4-5 см может привести к потере эффективности антенны. Полноценно настроить антенну можно только с помощью КСВ-метра.

    3. Антенны си-би диапазона на магнитном основании всегда проигрывают при прочих равных условиях антеннам, установленным стационарно на кузов с хорошей (не фальшивой типа двери или крышки капота) массой в точке установки приблизительно настолько же, как если бы у Вас и у тех, с кем Вы связываетесь, выходная мощность передатчика уменьшилась бы вдвое. Помимо этого они собирают помехи с бортсети машины, на передаче дают наводки на бортсеть и плохо совместимы с усилителями. Магнитные антенны более капризны в настройке и трут краску кузова. Кабель магнитки по сути является дополнительным элементом согласования, длина его не может быть изменена произвольно, прокладываться он должен, по возможности, прямо, без витков, так как это влияет на настройку антенны. Антенны же, крепящиеся на водосток, не снимаются полностью (гронда с подводящим кабелем устанавливается стационарно, на время стоянки снимается только «удочка» - стальной штырь с катушкой согласования), но позволяют куда большее панибратство, имеют более стабильные параметры. Их рабочий диапазон шире.

    4. При любом вторжении в антенное хозяйство, установленное на машине, требуется последующая настройка антенны. Даже незначительные изменения длины излучателя, геометрии установки антенны, а в случае с магнитными антеннами - способа прокладки кабеля, приводят к «расстройке» антенны. Антенна настраивается в резонанс с кузовом машины, который становится её частью. Невежественные «народные умельцы», ведомые жаждой экспериментов, иногда забывают об этом, внося свои, как им кажется, вполне оправданные коррективы в автомобильное антенное хозяйство, и очень удивляются тому факту, что антенна работать перестаёт, а при попытке вернуть все как было, параметры не восстанавливаются. Впрочем, и оценки параметров с точки зрения «специалистов» в подобных случаях бывают весьма примитивными («Вася, как меня слышно?» «Плохо, Сережа, плохо!»). В конечном случае, критерием оценки качества работы связной аппаратуры должна быть статистика и анализ проведённых связей, а не субъективное мнение дилетанта, плохо учившего в школе физику. Следует также отметить, что работа с ненастроенной антенны в отдельных случаях приводит к выходу из строя усилителя или даже оконечного каскада передатчика радиостанции (при работе с голой станции).

    5. Перед установкой на машину необходимо защитить антенну от коррозии (точки соединения разнородных металлов должны быть промазаны «Литолом-24»), загерметизировать место разделки антенного кабеля (той же консистентной смазкой), обеспечить надежный контакт антенны с кузовом. Рекомендуется дополнительно защитить кабель в точке ввода его в салон автомобиля. По статистике 70% отказов в работе антенны приходится на механическое повреждение кабеля.

    В целом, рекомендуется уделить максимальное внимание удобству использования антенны и, не пожалев необходимого количества сил и времени на продумывание всех мелочей, ее установке и регулировке. Хорошо установленная антенна будет служить Вам годами, не нуждаясь в дополнительном обслуживании.

    6. Геометрически оптимальная точка расположения антенны - верхняя часть кузова машины. Настоятельно не рекомендуется использовать для установки антенны поверхности капота, багажника и, уж тем более, бампера. Подобный способ установки антенны ведет к резкому снижению её эффективности. Например, антенна, установленная на багажник «Жигулей» классической модели, теряет эффективность в среднем на полбалла, что эквивалентно снижению выходной мощности аппаратуры вдвое. Можете представить, насколько хуже будет работать антенна, установленная на бампер. Расположение антенны непосредственно в геометрическом центре крыши машины, конечно, делает диаграмму направленности ближе к круговой, но в условиях какой бы то ни было застройки диаграмма неизбежно будет искажена во много раз сильнее. В конечном итоге, гораздо важнее разместить антенну в верхней части кузова машины.

    7. Если Вы решили использовать магнитную антенну, отдайте своё предпочтение антенне с максимальным диаметром магнитного основания. У этой антенны немного более стабильные электрические параметры, и главное – она прочно держится на крыше Вашего автомобиля.

    8. Недопустимо использовать антенный кабель, имеющий явные механические повреждения или точки сращивания. Кабель должен быть цельным, так как любая точка сращивания ведет к увеличению электрических потерь высокочастотного сигнала и возрастанию шумов, наведенных бортсетью машины, а главное – нарушение внешней изоляции кабеля позволяет ему быстро намокать, что ведет к необратимой потере характеристик. Если кабель поврежден, его необходимо заменить целиком.

    Пожалуй, за добрый десяток лет из автомобильных антенн не было создано ничего лучше, чем врезная Turbo 2001 . Если есть возможность установки антенны на стационарное крепление, пожалуй, стоит воспользоваться именно ею. Механически прочная, с очень неплохими параметрами, эта антенна заслуживает самого пристального внимания. Впрочем, АТ 73 отличается от Turbo 2001 по своим характеристикам незначительно. Если же возможности стационарной установки нет, рекомендуется ставить на штатный магнит АТ 73 . Turbo 2001 на магнит не ставится.

    Вышеупомянутые антенны являются наиболее эффективными и механически надежными из распространенных.

    Усилители

    Общее значение усилителя заключается в том, чтобы увеличить выходную мощность радиостанции, подаваемую в антенну. Из этого можно сделать ряд выводов:

    1. Усилитель вносит изменения в характеристики комплекта Вашей аппаратуры только при работе на передачу. Что с усилителем, что без него, принимать корреспондентов Вы будете, в целом, одинаково. Правда, производители часто встраивают в некоторые усилители схемы, усиливающие и принимаемый сигнал (как уже говорилось, существует технически неграмотный термин «предусилитель»). Но смысл этого наворота непонятен. Дело в том, что чувствительность радиостанции ограничена не усилением, а уровнем шумов (как собственных, так и эфирных). Не вдаваясь в сложные технические подробности, можно с уверенностью утверждать, что если Ваша антенна в порядке, данная функция будет вредить уверенному приёму, так как усиливаться будут в основном шумы и снижаться динамический диапазон приемника радиостанции. Практика это подтверждает.

    2. Усилитель включается в разрыв антенного кабеля и подключается толстыми проводами к мощному источнику питания. Обычно при установке усилителя на машину толстый провод тянут непосредственно от плюсовой клеммы аккумулятора,обязательно защитив его предохранителем возле самой клеммы. Минусовой провод выбирают такого же сечения и минимальной длины, его надо посадить на кузов. Большое сечение проводов обусловлено тем, что усилитель потребляет при работе на передачу весьма приличный ток, и нужно обеспечить минимально возможную посадку напряжения в проводах питания. Существует распространенная ошибка: тянуть с аккумулятора и минусовой провод питания к аппаратуре связи. Этого делать нельзя. Короткий минусовой провод сводит к минимуму резонансные эффекты на рабочей частоте в цепях питания, что резко уменьшает вероятность взаимонаводок аппаратуры связи и бортсети машины. Также снижаются и потери напряжения питания в этом проводе. По ряду причин следует очень внимательно следить за целостностью минусового шлейфа, так как его обрыв может в некоторых случаях привести к серьёзной поломке аппаратуры.

    Вопреки мнению дилетантов длина высокочастотного кабеля, соединяющего радиостанцию и усилитель, может быть любая (в рамках разумного, конечно, но от 15-ти сантиметров до 10-ти метров - та, какая Вам удобна), а вот качеству заделки разъемов на его концах и на конце антенного кабеля стоит уделить особое внимание. В большинстве случаев, если фирма прячет точку заделки кабеля в разъем под красивенькую термоусаживаемую трубку - значит, есть что прятать.

    И, пожалуй, последняя рекомендация по усилителям: антенна, подключенная к усилителю, должна быть хорошо настроена и содержаться в порядке, если Вы не хотите его сжечь. Если же антенна не подключена или её кабель закорочен, нажатие на тангенту почти наверняка станет для Вашего усилителя смертельным.

    Ниже приводится описание некоторых наиболее распространённых моделей усилителей.

    EA - 150 и KL - 200

    Простые, относительно дешёвые и часто умирающие модели, построенные по однотактной схеме. Ориентировочная выходная мощность 80-90 Ватт при раскачке 6-ю Ваттами. Если раскачивать 10-ю Ваттами - часто дохнут. Для уверенной работы в городских условиях их выходной мощности недостаточно.

    Booster 747

    При раскачке 10-ю Ваттами выдаёт чуть более 100 Ватт. Склонен к самовозбуждению и мало ремонтоспособен. Лучше с ним не связываться.

    Клон Booster 747 со всеми вытекающими…

    Booster 797

    Схемотехнически - это Booster 747 , умноженный на два. Соответственно, и выходная мощность вдвое больше. В остальном - всё то же самое.

    KL - 300

    Пожалуй, оптимален для применения в машине. Выходная мощность порядка 200 Ватт. Отсутствие ненужных схемотехнических усложнений. Удобное управление.

    ЕА - 300

    Легендарные «золотые рёбра». Заслуженный усилитель, выпускающийся уже более десяти лет. Выходная мощность свыше 150-ти Ватт. Однако наличие лишенных практического смысла наворотов делает данный усилитель неоправданно дорогим и не очень удобным в использовании.

    KL - 400

    Можно описать как KL - 300 с излишними усложнениями. Конструкция, схема и цена напоминают ЕА - 300.

    KL - 500

    Монстр! Некоторые экземпляры раскачиваются более чем до 450 Ватт. Схемотехнически представляет из себя спаренный KL - 400 . Стоит соответственно. Замечательная конструкция, но целесообразность её установки на машину спорна.



    Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!