同科电子组态.PPT

2、两个电子的轨道角动量合成总轨道角动量 3、总自旋角动量和总轨道角动量合成原子的总角动量 例：pd电子组态 例： sp电子组态 电偶极辐射跃迁的选择定则（L-S耦合） 基于前理论的氦的能级和跃迁光谱图解释 电偶极跃迁图 第五章 多电子原子 Tb(65号元素)； Tb3+ Tb3+ :1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p64f8 未满壳层：4f8,有8个电子, 根据洪德定则，电子排布如下： mL= 3 2 1 0 -1 -2 -3 总自旋量子数：S=1/2?7-1/2=3 总轨道量子数：L=3 ?2+2+1+0-1-2-3=3(取得最大) 总角动量量子数：J=L+S=3+3=6(大于半满) 补充元素的原子态 所有元素的基态见课本P:206 5.4 复杂原子光谱的一般规律 一、光谱和能级的位移律： 实验观察到：具有原子序数Z的中性原子的光谱和能级，同具有原子序数Z+1的原子一次电离后的离子的光谱和能级结构相似。 例如：H 同 He+, He 同 Li+ 二、多重性的交替律: 按周期表顺序的元素，交替的具有偶数或奇数的多重态。 交替的多重态 单一 单一 单一 单一 单一 双重 双重 双重 双重 双重 双重 三重 三重 三重 三重 三重 四重 四重 四重 四重 四重 五重 五重 五重 五重 六重 六重 六重 七重 七重 八重 三、三个或三个以上价电子的原子态的推导 1.能级的多重数由S决定，每加一个电子时，新的S=原有的S +1 ，所以原有每一类能级的多重结构就转变为两类，一类重数比原由的增加1，另一类减1。 2.任何原子的状态，基态和激发态 ，可以看作一次电离离子加上一个电子形成的，而一次电离离子的状态又同周期表顺序前一个元素的状态相似，所以由前一元素的状态可以推断后继元素的状态，可以按照二电子体系推求状态的法则进行。 例：(z-1)的原子基态是 ，z的基态比它多一个d电子，求z的基态。 可能的原子态： 按洪特规则，基态： 3.洪特定则和朗德间隔定则对多电子原子也适用。能级次序：由一个次壳层满额半数以上的电子（但还没满）构成的能级一般具有反常次序（J值大的能级低）；小于满额半数的电子构成的能级一般具有正常次序（J值小的能级低）。 记住能级的次序，见课本P:164 正常序：J越小，能级越低 反常序：J越大，能级越低 5.5 辐射跃迁的选择定则 一.首先，跃迁只能发生在不同宇称的原子态间 （Laporte定则） 宇称：描述微观粒子对坐标原点空间反演对称性质的物理量。 偶性态（ =偶数） 奇性态（ =奇数） 电偶极跃迁谱线强度 推论：同一电子组态nl形成的诸原子态间不发生跃迁。 即把原子中各电子的l量子数相加，如果得到偶数，原子的状态就是偶性态，如果是奇数，就是奇性态。 2p2p 补充宇称的知识 空间反射：空间矢量反向的操作。 （1）在空间反射下，如果有： 则称波函数有确定的宇称。 称波函数具有正宇称（或偶宇称） 称波函数具有负宇称（或奇宇称） （3）在空间反射下，如果 则称波函数没有确定的宇称。 空间反演算符也称为宇称算符 哈密顿算符对空间反演时的不变宇称 空间反演： 空间反演算符 反演算符 的本征值 本征值 具有偶宇称或奇宇称的波函数称为具有确定的宇称。宇称是运动空间对称性的描述。 (偶宇称) (奇宇称) 相应的原子态与 的原子态间不发生电偶极跃迁。但与 的原子态间可能发生跃迁。 二.其次，看具体的选择定则 j-j耦合跃迁选择定则: L-S耦合跃迁选择定则: （0 0除外）