Атом щелочного металла можно представить как водородопобный, поскольку вокруг относительно нейтрального остова (ядро + Z-1 электронов) вращается слабосвязанный валентный электрон. Однако движение валентного электрона вызывает деформацию остова так, что потенциальная энергия внешнего электрона в поле остова можно записать как
U(r) = -e2/r - Ce2/r2
где C – некоторая постоянная. Решая уравнение Шредингера с учетом вида потенциального взаимодействия получим для отрицательных значений энергий:
Enl = - ħR/(n + σl)2
где σl — ридберговская поправка (квантовый дефект), зависящая от l.
Поправка есть следствие того, что поле остова более не является сферически-симметричным полем точечного заряда как считалось ранее. Поле остова не ~ 1/r2. Момент импульса остова равен нулю, значит орбитальный момент атома равен моменту внешнему электрона и определяется квантовым числом l.
Правило отбора. Излучение и поглощение происходит результате перехода внешнего электрона с одного уровня на другой. Возможные переходы лишь те, которые удовлетворяют правилу отбора для квантового числа l.
Δl = ±1
Спектральные серии
ω — частота испускаемой линии. Спектральная линия главной серии, 2s-2p, является самой интенсивной, она называется резонансной.
Серии могут быть записаны и символической форме. Как разность двух соответствующих термов, так для главной серии лития можно записать
Аналогично и для других серий.
Ридберговские поправки слабо меняются в пределах каждой серии и поэтому их считают практически постоянными, но сильно меняются от серии к серии.
