Межэлектронное отталкивание и модель экранирования (по Ферми).

9. Исходное приближение состоит в том, что вся потенциальная энергия парных межэлектронных взаимодействий U распределяется между отдельными частицами и приводится к виду: U

=

S

i

S

j

U

(

rij

)=

S

i

S

j

(+

e

2

/

rij

)

®

U

»

S

i

[+

s

(

ri

)

e

2

/

ri

]

, т.е. преобразуется всего к N слагаемым, где вся совокупность расстояний каждого электрона до прочих электронов заменяется его расстоянием до ядра. В результате этого приёма положительная по знаку потенциальная энергия отталкивания изображается как энергия кулоновского «экранирования ядра». Для одного электрона она изображается в виде U(r)= +s(r)e2/r, где заряд заменён функцией экранирования s(r). Её смысл прозрачен. Это эффективная поправка, уменьшающая заряд ядра. Вся кулоновская потенциальная энергия электронов оболочки примет вид U »Si(-e2/ri)+Si[+s(ri)e2/ri]=Si[-Z+s(ri)]e2/ri= Si(-[Z’(ri)e2]/ri, где Z’(ri)= Z-s(ri)

10. Результирующая одноэлектронная потенциальная энергия оказывается функцией очень простого вида. Для более гибкого аналитического описания нужны дополнительные усилия. Модель экранирования позволяет учесть и передать в наглядной форме основную долю положительной по знаку энергии межэлектронного отталкивания. Но от этого ещё очень далеко до корректного описания истинной наблюдаемой картины уровней состояний электронного коллектива- оболочки атома.