原子物理第五章多电子原子-泡利原理课件.ppt

两个同科电子耦合所得的原子态 （1）从可能的 、 和 、 值决定总量子数 和 。 以列表的形式，考虑两个同科npnp电子。 考虑到电子的不可区分性，其配合总共有15种情形，得到的总磁量子数 和 分别是两个电子相应量子数之和，也是耦合后得到的总量子数L、S在特定方向的分量，因此从这些分量可得出量子数L、S。先要知道可能的LS值：按耦合规则L可取2，1，0；S可取1，0。把一起构成同一个量子数的分量列在一起 （2）从可能的 、 值找出量子数 、 和 、 的组合。 得到这些组合后，可找出 、 的对应关系，从而得出LS关系。用 — 平面表示它们所有可能值，对每点（ 、 ），可能的组合个数如框中数字 两个同科p电子的 、 的值及其个数 从这些组合再拆分成几种状态数只有一个的情况 斯莱特方法 从 — 平面图，我们得到LS的关系大小： L=0，S=0，对应的原子态为 L=1，S=1，对应的原子态为 L=2，S=0，对应的原子态为 因为L，S，J之间并不独立，已知L、S就可以确定J，所以写原子态时可省略J值，可见，npnp电子总共有三个态，其个数与（0，0）点的个数相等。 §5.4、元素周期表 一、元素性质的周期性 人们在研究各种元素时候发现，各种元素的化学性质和物理性质的变化显示出高度的规律性。 1869年，俄国科学家门捷列夫提出，如果将元素按照其原子量的次序排列，元素的化学性质和物理性质将呈现出周期性，并由此创立了元素周期表。 电子层状 金字塔式 螺旋型 门捷列夫 现代元素周期表 元素周期表远景图 　 IA 　 　 碱金属 碱土金属 过渡元素 　 　 　 　 　 　 　 0 1 H IIA 　 主族金属 非金属 稀有气体 　 　 　 IIIA IVA VA VIA VIIA He 2 Li Be 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 B C N O F Ne 3 Na Mg IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub 　 　 　 　 　 　 镧系 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 　 锕系 Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 　 元素周期表 由表中可见，全部元素共排成7个周期。 根据这个周期表，元素的化学、物理性质的周期性变化是很明显的。表中同一列的各个元素具有相似的化学、物理性质。 第一周期中只有氢和氦两种元素。 第二、三周期都有8种元素。 第四、五周期都有18种元素。 第六周期有32种元素，其中有15种化学性质很接近的元素（称为镧系元素或稀土元素），排在周期表的同一格中。 第七周期目前还没有排满，其中也有15个元素（称为锕系元素）排在同一格中。 各周期所包含的元素个数依次为2，8，8，18，18，32，… 三种宏观参量随Z的周期性变化 二、壳层中电子的数目 在1925年泡利不相容原理提出来以后，人们对元素性质的周期性才有了明确的认识，这主要来源于原子中电子组态的周期性，而电子组态的周期性和特定壳层上可容纳的电子数有关。 元素的物理、化学性质主要取决于原子外层电子（价电子）的数目和排列。 原子中电子的状态可以由四个量子数来完全描述： 下面来看各个量子数所代表的一些运动情况 ① 主量子数： 代表电子运动区域的大小（主壳层）和它的总能量的主要部分，如果按照轨道的描述也就是轨道的大小。 ② 轨道角动量量子数： 代表轨道的形状（次壳层）和轨道角动量，这也与电子的能量有关。 ③ 轨道磁量子数： 代表轨道在空间的可能取向，即代表轨道角动量在某一特殊方向（如磁场B的方向）的分量。 ④ 自旋磁量子数： 代