第6章電子構造と元素の周期的性質

Introductionはじめに

Learning Objectives学習目標

Electromagnetic Energy
電磁エネルギー
The Bohr Model
ボーアモデル
Development of Quantum Theory
量子論の発展
Electronic Structure of Atoms (Electron Configurations)
原子の電子構造（電子配置）
Periodic Variations in Element Properties
元素の性質の周期的変化

Image omitted because its reuse rights could not be verified.権利の確認ができないため画像を割愛。

Figure 6.1図 6.1

The Crab Nebula consists of remnants of a supernova (the explosion of a star). NASA’s Hubble Space Telescope produced this composite image. Measurements of the emitted light wavelengths enabled astronomers to identify the elements in the nebula, determining that it contains specific ions including S⁺ (green filaments) and O²⁺ (red filaments). (credit: modification of work by NASA and ESA)

英語のヒント

かに星雲は、超新星（恒星の爆発）の残骸からなる。NASAのハッブル宇宙望遠鏡によって、この合成画像が作成された。放出される光の波長を測ることで、天文学者は星雲に含まれる元素を特定し、S⁺（緑色のフィラメント）やO²⁺（赤色のフィラメント）などのイオンが存在すると確認できた。出典：NASAおよびESAの作品を改変。

In 1054, Chinese astronomers recorded the appearance of a “guest star” in the sky, visible even during the day, which then disappeared slowly over the next two years. The sudden appearance was due to a supernova explosion, which was much brighter than the original star. Even though this supernova was observed almost a millennium ago, the remaining Crab Nebula (Figure 6.1) continues to release energy today. It emits not only visible light but also infrared light, X-rays, and other forms of electromagnetic radiation. The nebula emits both continuous spectra (the blue-white glow) and atomic emission spectra (the colored filaments). In this chapter, we will discuss light and other forms of electromagnetic radiation and how they are related to the electronic structure of atoms. We will also see how this radiation can be used to identify elements, even from thousands of light years away.

英語のヒント

1054年、中国の天文学者は、昼間でも見える「客星」が空に現れ、その後2年間かけてゆっくり消えていったことを記録した。この突然の出現は、もとの恒星よりはるかに明るい超新星爆発によるものだった。この超新星が観測されたのは約1000年前だが、その残骸であるかに星雲（図6.1）は、現在もエネルギーを放出し続けている。可視光だけでなく、赤外線、X線などの電磁放射も放つ。星雲が放つ光には、連続スペクトル（青白い輝き）と原子の発光スペクトル（色の付いたフィラメント）の両方が含まれる。この章では、光をはじめとする電磁放射と、原子の電子構造との関係を扱う。また、何千光年も離れた場所の元素を、この放射を用いて特定できることも見ていく。