Haben Elektronen in Mehrelektronenatomen wirklich bestimmte Drehimpulse?

Da der Term der gegenseitigen Abstoßung zwischen Elektronen, die denselben Kern umkreisen, nicht mit dem Drehimpulsoperator beider Elektronen (sondern nur mit ihrer Summe) pendelt, würde ich annehmen, dass die Elektronen nicht wirklich einen genau definierten Drehimpuls haben (dh sie nicht rein besetzen | l M ⟩ Zustand). Ich würde annehmen, dass die eigentliche Wellenfunktion im Vergleich zu anderen von einem solchen Zustand dominiert wird, also ungefähr rein ist, aber gibt es wirklich Punkte beim Aufzählen von Elektronen nach ihren Impulsen, wie s, p, d, f usw. sub - Muscheln?

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Es kommt nicht oft vor, dass dmckee und ich unterschiedlicher Meinung sind (hauptsächlich, weil er meistens recht hat :-), aber in diesem Punkt sind wir unterschiedlicher Meinung. Oder zumindest sind wir unterschiedlich, wenn ich richtig verstanden habe, was Sie fragen.

In einem Wasserstoffatom sind die 1s-, 2s- usw. Wellenfunktionen (vorbehaltlich verschiedener Annäherungen) gute Beschreibungen des einzelnen Elektrons und haben wohldefinierte Drehimpulse. In Atomen mit mehreren Elektronen ist es bequem, sich Elektronen vorzustellen, die aufeinanderfolgende 1er-, 2er- usw. Ebenen bevölkern, aber dies ist nur ein konzeptionelles Modell und keine genaue Darstellung. Sie haben völlig recht, dass es zwar einen wohldefinierten Drehimpuls für das gesamte Atom gibt, Sie den Drehimpuls einzelner Elektronen jedoch nicht definieren können.

Früher (vielleicht wird es immer noch gemacht) berechneten wir die Atomstruktur mit einer Hartree-Fock-Methode mit individuellen Elektronenwellenfunktionen als Grundlage, und wie dmckee betont, haben Atome Spektrallinien, die oft ungefähr als aufregend angesehen werden können a spezifisches Elektron zwischen einzelnen Elektronenwellenfunktionen. Was Sie jedoch wirklich tun, ist, das gesamte Atom als zu kennzeichnen l , M Zustand und nicht ein einzelnes Elektron.

Hartree-Fock geht davon aus, dass die Multi-Elektronen-Wellenfunktion eher eine einzelne Slater-Determinante (in der 1-Elektronen-Wellenbasis) als die Summe mehrerer Slater-Determinanten ist. Ihre Antwort wirft die Frage auf: Inwieweit gilt das für leichte Atome und für schwere Atome? Ich weiß nicht .. Eine andere Sache, an die OP vielleicht gedacht hat, war das Rezept zur Berechnung eines Grundzustands-Termsymbols - en.wikipedia.org/wiki/Term_symbol#Ground_state_term_symbol -- Ich dachte immer, das Rezept wäre mehr- oder weniger eine mnemonische, keine wörtliche Beschreibung der Elektronen. Aber ich weiß es nicht.
Werden immer noch Begriffssymbole verwendet? Das ist eine echte Frage, es war vor einigen Jahrzehnten im Rahmen eines Bachelor-Projekts, als ich diese Arbeit machte. Auch wenn meine Erinnerung an die Zeit vage ist, bin ich mir ziemlich sicher, dass der größte Teil unseres Codes eher Hartree-Fock + Tweaks als ein reiner HF-Ansatz war.
Ich stimme vollkommen zu, dass die Zustände nicht einfach die des Wasserstoffatoms sind, ich beziehe mich nur auf die experimentelle Tatsache, dass sie sich sehr ähnlich verhalten, als ob l Und M sind gute Quantenzahlen für die Zustände.

Junge. Ich denke, der Professor meines Graduierten-Spektroskopie-Labors 1 würde das anders sehen.

Ich meine, Sie können die Fein- und Hyperfeinaufspaltung einer Vielzahl von Atomen in situ messen , und es stimmt sehr gut mit Berechnungen überein, die auf der Annahme basieren, dass dies gute Quantenzahlen sind. Ich denke, wir können daraus schließen, dass jede Vermischung auf einem sehr geringen Niveau stattfindet.

1 Ein mürrischer alter Emeritus, der nur ein paar Fortgeschrittenenlabore unterrichtete und anscheinend eine großartige Zeit damit hatte.

Es mag zwar klein sein, aber warum ist es klein? Man erwartet naiverweise, dass die totale ee-Abstoßung mit der e-Kernanziehung vergleichbar ist, richtig? (Ich gehe davon aus, dass meine Frage eine Antwort für Lithium und eine andere Antwort für Uran hat.)

Das Problem aus Ihrer Frage ist wirklich ein Problem, aber es ist ein kleines Problem, wenn Sie es mit einem Problem einer ziemlich starken Wechselwirkung zwischen diesen Elektronen vergleichen, die nicht quasi klassisch als Wechselwirkung zweier Teilchen in definierten Quantenzuständen behandelt werden kann. Wenn Sie davon ausgehen (wie es die Leute normalerweise tun), dass das Atom mit vielen Elektronen in einer Ein-Elektronen-Näherung behandelt werden kann (wir berücksichtigen ausdrücklich, dass wir ein Elektron auswählen und seinen Zustand beschreiben können, und nicht den Zustand des gesamten Systems), was ist sehr grobe Annäherung, dann ist es keine große Sache zu glauben, dass dieses Elektron einen bestimmten Drehimpuls hat.

Haben Elektronen in Mehrelektronenatomen wirklich bestimmte Drehimpulse?
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