Slater's rules
குவாண்டம் வேதியியலில், ஸ்லேட்டரின் விதிகள் பல எலக்ட்ரான் அணுவில் பயனுள்ள அணு கட்டணத்திற்கான எண் மதிப்புகளை வழங்குகின்றன. ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானும் உண்மையான அணு கட்டணத்தை விட குறைவாகவே அனுபவிப்பதாகக் கூறப்படுகிறது, ஏனெனில் மற்ற எலக்ட்ரான்களால் பாதுகாக்கப்படுகிறது அல்லது திரையிடப்படுகிறது. ஒரு அணுவில் உள்ள ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானுக்கும், ஸ்லேட்டரின் விதிகள் திரையிடல் மாறிலிக்கு ஒரு மதிப்பை வழங்குகின்றன, இது s, S அல்லது σ ஆல் குறிக்கப்படுகிறது, இது பயனுள்ள மற்றும் உண்மையான அணு கட்டணங்களை தொடர்புபடுத்துகிறது. ஹார்ட்ரி-ஃபாக் முறையால் அணு கட்டமைப்பின் கணக்கீடுகளின் அடிப்படையில் திரையிடல் மாறிலிகளின் திருத்தப்பட்ட மதிப்புகள் என்ரிகோ கிளெமென்டி மற்றும் பலர் பெற்றனர். 1960களில். விதிகள் முதலாவதாக, எலக்ட்ரான்கள் முதன்மை குவாண்டம் எண் n ஐ அதிகரிக்கும் வரிசையில் குழுக்களின் வரிசையாகவும், சமமான n க்கு அஜீமுதல் குவாண்டம் எண் l ஐ அதிகரிக்கும் வரிசையாகவும் அமைக்கப்பட்டுள்ளன, தவிர s-மற்றும் p-சுற்றுப்பாதைகள் ஒன்றாக வைக்கப்படுகின்றன. [1s] [2s, 2p] [3s, 3p] [3d] [4s, 4p] [4d] [4f] [5s, 5p] [5d] போன்றவை ஒவ்வொரு குழுவிற்கும் வேறுபட்ட பாதுகாப்பு மாறிலி வழங்கப்படுகிறது, இது அதற்கு முந்தைய குழுக்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் வகைகளைப் பொறுத்தது. ஒவ்வொரு குழுவிற்கும் பாதுகாப்பு மாறிலி பின்வரும் பங்களிப்புகளின் கூட்டுத்தொகையாக உருவாகிறதுஃ [1s] குழுவைத் தவிர, அதே குழுவிற்குள் ஒருவருக்கொருவர் எலக்ட்ரானிலிருந்து 0.35 அளவு, மற்ற எலக்ட்ரான்கள் 0.30 மட்டுமே பங்களிக்கின்றன. குழு [NS, np] வகையைச் சேர்ந்ததாக இருந்தால், முதன்மை குவாண்டம் எண் (n-1) கொண்ட ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானிலிருந்தும் 0.8 ஆகவும், முதன்மை குவாண்டம் எண் (n-2) அல்லது அதற்கும் குறைவான ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானுக்கும் 1 ஆகவும் இருக்கும். குழு [d] அல்லது [f] ஆக இருந்தால், குழுவை விட நியூக்ளியஸுக்கு "நெருக்கமான" ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானுக்கும் 1 அளவு வகைப்படுத்தவும். இதில் i) n ஐ விட சிறிய முதன்மை குவாண்டம் எண்ணைக் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் ii) முதன்மை குவாண்டம் எண் n மற்றும் சிறிய அசிமுத்தல் குவாண்டம் எண் l கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் ஆகிய இரண்டும் அடங்கும். அட்டவணை வடிவத்தில், விதிகள் பின்வருமாறு சுருக்கமாகக் கூறப்படுகின்றனஃ எடுத்துக்காட்டாக ஸ்லேட்டரின் அசல் காகிதத்தில் வழங்கப்பட்ட ஒரு எடுத்துக்காட்டு அணு கட்டணம் 26 மற்றும் மின்னணு உள்ளமைவு 1s22s22p63s23p63d64s2 கொண்ட இரும்பு அணுவுக்கானது. திரையிடல் மாறிலி, பின்னர் ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானுக்கும் பாதுகாக்கப்பட்ட (அல்லது பயனுள்ள) அணு கட்டணம் பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறதுஃ அணு எண், 26 இலிருந்து திரையிடல் மாறிலியைக் கழிப்பதன் மூலம் பயனுள்ள அணு கட்டணம் கணக்கிடப்படுகிறது என்பதைக் கவனியுங்கள். அணுவில் உள்ள எந்த எலக்ட்ரானின் அணு சுற்றுப்பாதைக்கும் எளிய பகுப்பாய்வு வெளிப்பாடுகளை உருவாக்கும் முயற்சியில் ஜான் சி. ஸ்லேட்டரால் இந்த விதிகள் உருவாக்கப்பட்டன. குறிப்பாக, ஒரு அணுவில் உள்ள ஒவ்வொரு எலக்ட்ரானுக்கும், ஸ்லேட்டர் ஒரு ஒற்றை-எலக்ட்ரான் அலை செயல்பாட்டிற்கு நியாயமான தோராயத்தை வழங்கும் பாதுகாப்பு மாறிலிகள் (கள்) மற்றும் "பயனுள்ள" குவாண்டம் எண்களை (n *) தீர்மானிக்க விரும்பினார். ஸ்லேட்டர் n * ஐ n = 1,2,3,4,5,6 க்கு முறையே வரையறுக்கிறது; n * = 1,2,3,3,7,4 மற்றும் 4.2. கணக்கிடப்பட்ட அணு ஆற்றல்களை சோதனைத் தரவுகளுடன் பொருத்த இது ஒரு தன்னிச்சையான சரிசெய்தலாகும். அத்தகைய வடிவம் ஹைட்ரஜன் போன்ற அணுக்களின் அறியப்பட்ட அலை செயல்பாட்டு நிறமாலையால் ஈர்க்கப்பட்டது, அவை ரேடியல் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளன, இதில் n என்பது (உண்மை) முதன்மை குவாண்டம் எண், l என்பது அசிமுத்தல் குவாண்டம் எண், மற்றும் fnl (r) என்பது n-l-1 முனைகளைக் கொண்ட ஒரு அலைவு பல்லுறுப்புக்கோவை. கிளாரன்ஸ் ஜெனரின் முந்தைய கணக்கீடுகளின் அடிப்படையில் ஸ்லேட்டர் ஒரு நியாயமான தோராயத்தைப் பெற ரேடியல் முனைகளின் இருப்பு தேவையில்லை என்று வாதிட்டார். அறிகுறியற்ற வரம்பில் (அணுக்கருவிலிருந்து வெகு தொலைவில்), அவரது தோராயமான வடிவம் Z-s இன் அணு கட்டணத்தின் முன்னிலையில் சரியான ஹைட்ரஜன் போன்ற அலை செயல்பாட்டுடன் ஒத்துப்போகிறது என்றும், மாநிலத்தில் அவரது பயனுள்ள குவாண்டம் எண்ணுக்கு சமமான முக்கிய குவாண்டம் எண் n உடன் ஒத்துப்போகிறது என்றும் அவர் குறிப்பிட்டார். பின்னர் ஸ்லேட்டர் மீண்டும் ஜெனரின் பணியின் அடிப்படையில், அவரது வடிவத்தின் சுற்றுப்பாதைகளிலிருந்து கட்டமைக்கப்பட்ட அலை செயல்பாட்டைக் கொண்ட ஒரு என்-எலக்ட்ரான் அணுவின் மொத்த ஆற்றலை நன்கு தோராயமாக மதிப்பிட வேண்டும் என்று வாதிட்டார், ஏனெனில் ஒரு அணுவின் (அல்லது அயனின்) மொத்த ஆற்றலுக்கான இந்த வெளிப்பாட்டைப் பயன்படுத்தி பாதுகாப்பு மாறிலிகள் மற்றும் பயனுள்ள குவாண்டம் எண்களின் செயல்பாடாக, ஸ்லேட்டரால் விதிகளை உருவாக்க முடிந்தது, இதனால் கணக்கிடப்பட்ட நிறமாலை ஆற்றல்கள் பரந்த அளவிலான அணுக்களுக்கான சோதனை மதிப்புகளுடன் நியாயமான முறையில் நன்கு ஒத்துப்போகின்றன. மேலே உள்ள இரும்பு எடுத்துக்காட்டில் உள்ள மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி, இந்த முறையைப் பயன்படுத்தும் ஒரு நடுநிலை இரும்பு அணுவின் மொத்த ஆற்றல் − 2497.2 Ry ஆகும், அதே நேரத்தில் ஒரு 1s எலக்ட்ரான் இல்லாத ஒரு உற்சாகமான Fe + நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் வேறுபாடு, 532.6 Ry, 524.0 Ry இன் சோதனை (சுமார் 1930) K உறிஞ்சுதல் வரம்புடன் ஒப்பிடப்படலாம். குறிப்புகள் அணு இயற்பியல் வேதியியல் பிணைப்பு குவாண்டம் வேதியியல்