Избранные научные труды

)

Неон (2

1

8

2

)

Ксенон (2

1

8

2

18

3

18

3

8

2

)

Аргон (2

1

8

2

8

2

)

Радон (2

1

8

2

18

3

32

4

18

3

8

2

)

где большие цифры обозначают число электронов в группах, начиная с самой внутренней, а индексы — общее число возможных многоквантовых орбит, характеризующее орбиты электронов внутри каждой группы.

Эти конфигурации отличаются особой устойчивостью в том смысле, что у них особенно трудно оторвать электрон для образования положительного иона и нет тенденции присоединения к атому электрона для образования отрицательного иона. Первое свойство обусловлено большим числом электронов в самой внешней группе. Следовательно, притяжение со стороны ядра не компенсируется в той степени, как в конфигурациях, где внешняя группа содержит лишь небольшое число электронов; последнее присуще тем семействам элементов, которые в периодической таблице следуют сразу же за семейством инертных газов и, как известно, обладают ярко выраженным электроположительным характером. Второе свойство обусловлено правильным строением внешней группы, не позволяющим новому электрону войти в состав этой группы. У элементов, принадлежащих семействам, предшествующим в периодической таблице семейству инертных газов, мы встречаем в нейтральных атомах конфигурации внешних групп электронов, которые проявляют сильную тенденцию к присоединению новых электронов, что приводит к образованию отрицательных ионов.

Общее направление последних рассуждений известно по недавним теориям строения атома, например теории А. Косселя и Г. Льюиса, основанной на систематическом анализе химических свойств элементов. В этих теориях электроположительный и электроотрицательный характер указанных семейств периодической системы объясняется на основе предположения об особо правильной и устойчивой конфигурации электронов внешней группы у атомов инертных газов, но не делается никаких попыток дать подробную картину строения и образования этих групп. В этой связи небезынтересно будет обратить внимание на фундаментальное различие между картиной строения атома, описанной в этом письме, и картиной, развитой Ленгмюром на основе предположения о стационарных или колеблющихся электронах в атоме, на которую ссылается в своем письме Кэмпбелл. Отвлекаясь даже от того факта, что в теории Ленгмюра устойчивость конфигурации электронов считается скорее постулатом и этому не предлагается никакого объяснения априори, это различие проявляется в том, что в теории Ленгмюра принимается такое строение атомов инертных газов, при котором число электронов во внешней оболочке всегда является наибольшим. Так, последовательность числа электронов в группах атома радона вместо указанной выше предполагается 2, 8, 8, 18, 18, 32, что на первый взгляд оправдывается, судя по существованию периодов в последовательности элементов.

Однако допущение о существовании более многочисленных групп внутри атома, прямо вытекающее из основных положений настоящей теории, по-видимому, даёт не только более приемлемое основание для объяснения общих свойств элементов, но и более непосредственное объяснение появления в периодической таблице таких семейств элементов, у которых химические свойства очень мало отличаются, несмотря на то, что элементы в таблице следуют друг за другом. Существование таких семейств является, по сути дела, прямым следствием образования во внутренней части атома групп, содержащих большее число электронов. Так, можно предположить, что в семействе редких земель мы видим постепенное образование внутренней группы из 32 электронов в том месте атома, где раньше соответствующая группа содержала лишь 18. Подобным же образом можно предполагать, что появление семейств железа, палладия и платины свидетельствует о стадиях образования групп из 18 электронов. Однако по сравнению с появлением семейства редких земель условия здесь несколько более сложные, поскольку группа образуется ближе к поверхности атома, где быстрое усиление компенсации заряда ядра в процессе связывания электронов играет большую роль. Фактически в рассматриваемом случае мы имеем дело не с превращением, происходящим внутри одной и той же группы, как в случае редких земель, когда увеличение числа в группе просто проявляется в числе элементов в семействе, а с превращением, сопровождаемым слиянием нескольких внешних групп электронов.

В более полном обзоре1, который вскоре будет опубликован, этот вопрос будет рассмотрен более подробно. Здесь я намеревался лишь обратить внимание на возможности, которые, по-видимому, открывает разработка принципов, лежащих в основе применения квантовой теории к проблеме спектров, для объяснения других свойств элементов. В этой связи мне хотелось упомянуть также о возможности развития на основе анализа изменения спектров элементов под влиянием магнитного поля, аргументации, обещающей пролить свет на трудности, с которыми столкнулось объяснение характерных магнитных свойств элементов. Они обсуждались в нескольких письмах в «Nature».

1 Статья 19.— Прим. ред.

Копенгаген

14 февраля 1921 г.

16 К ВОПРОСУ О ПОЛЯРИЗАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ В КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ *

*Zur Frage der Polarization der Strahlung in der Quantentheorie. Zs. f. Phys., 1921, 6, 1—9.

В недавно опубликованной в этом журнале работе Рубинович 1 попытался с помощью интересных соображений получить общее следствие, касающееся ожидаемой из квантовой теории поляризации излучения, испускаемого произвольной атомной системой. Однако в настоящей статье будет показано, что против использованных Рубиновичем соображений можно привести принципиальные возражения и что вряд ли возможно считать правильным упомянутое общее следствие о поляризации излучения. Но, учитывая принципиальное значение обсуждаемого вопроса, мне с удовольствием хотелось бы воспользоваться случаем, чтобы подробнее остановиться здесь на всей проблеме, осветив её, насколько это возможно, со всех сторон.

1 A. Rubinowicz. Zs. f. Phys., 1921, 4, 343.