بار مؤثر هسته

بار مؤثر هسته ( به انگلیسی: Effective nuclear charge ) ( ( معمولا با نماد Z e f f یا Z ∗ ) ) بخشی از بار مثبت هسته است که یک الکترون با توجه به اثر پوششی دیگر الکترون ها احساس می کند.
اصطلاح «مؤثر» زمانی به کار می رود که اثر پوششی الکترونهای با بار منفی مانع از آن شود که الکترونهای اوربیتال اتمی بالاتر از بارگیری کامل هسته استفاده کنند. دلیل این موضوع به اثر دافعه الکترون های لایه داخلی بر می گردد.
در واقع، بار موثر هسته معیاری است که با آن اندرکنش الکتروستاتیک میان بار منفی الکترون ها و بار مثبت پرتون ها اندازه گیری می شود.
بار الکتریکی هسته ای مؤثر توسط الکترون را بار اصلی می نامند. می توان قدرت بار هسته ای را با عدد اکسایش اتم تعیین کرد.
در اتم با یک الکترون، این الکترون بار مثبت هسته اتم را تجربه می کند. در این حالت، بار هسته ای مؤثر می تواند از قانون کولن محاسبه شود. شکل پایه ای قانون کولن توصیف می کند که بارهای هم نام همدیگر را دفع، و بارهای ناهم نام همدیگر را جذب می کنند. شکل اسکالری قانون کولن تنها بزرگی نیروی بین دو بار الکتریکی نقطه ای را بیان می کند. بزرگی نیروی الکترواستاتیکی ( F ) از رابطه زیر بدست می آید:
با این حال، در اتم با الکترون های زیاد، الکترون های بیرونی به طور همزمان به دلیل الکترون خواهی] توسط الکترونهایی با بار منفی دفع می شوند. بار هسته ای مؤثر در چنین حالتی توسط معادله زیر آورده شده است:
جایی که
S 'را می توان با استفاده «قوانین اسلاتر» ( معروف به جان سی اسلیتر شناخته می شود ) یافت.
داگلاس هارتری بار مؤثر هسته "Z" یک اوربیتال را با استفاده از روش هارتری - فاک اینگونه تعریف کرد:
مقادیر عددی بار مؤثر هسته توسط کلمنتیو همکاران در سال ۱۹۶۳ و ۱۹۶۷ ارائه شده است. . [ ۱] [ ۲]