基于C语言的等效电子耦合原子态的编程计算①.PDF

第 24 卷, 第 3 期 光　谱　实　验　室 V ol. 2 4 , N o . 3 2 0 0 7 年 5 月 Ch inese J ou rnal of S p ectroscop y L aboratory M ay , 2 0 0 7 基于 C 语言的等效电子耦合原子态的编程计算① ② 盛晓伟　余春日 　司昌俊　宋崇刚　董光辉　过申兵 (安庆师范学院物理与电气工程学院　安徽省安庆市菱湖南路 128 号　246011) 摘　要　详述了用 turboc2. 0 编程计算等效电子L S 耦合原子态的方法, 并给出了计算 nf 5 电子组态 的L S 耦合原子态的具体程序。 关键词　等效电子,L S 耦合原子态, T urboc2. 0。 ( ) 中图分类号: O 562. 1　　　文献标识码:A 　　　文章编号: 2007 1　前言 ( ) 等效 同科 电子是指原子核外主量子数和轨道角量子数都相同的电子。确定同科电子按L S 耦合方法构成的原子态是研究原子光谱、原子结构及其性质的基础。由于泡利不相容原理的限制, 虽然同科电子形成的原子态要比非同科电子形成的原子态少, 但却丧失了原来非同科电子形成原 [ 1 ] 子态所具有的规律性, 从而使其原子光谱项的推求显得繁琐和困难。R ussell 等 建立了计算同科 电子耦合原子态的列举法, 此方法运算量较大, 尤其是随着轨道角量子数 的增大, 电子数的增多, l 运算非常复杂, 例如对 5 组态, 其可能的电子状态组合数为 5 = 2002, 要想通过手工准确地找出 nf C 14 这些可能的电子状态, 将是非常吃力而枯燥的。随着计算机的普及和广泛应用, 人们开始利用其高 [ 2 ] 速运算能力来代替人工计算, 通过编写相应的计算机程序来计算复杂组态的原子光谱项, 徐顺 利 用Basic 语言编程计算了p 2 d 电子组态的光谱项, 龚伦训等[ 3, 4 ] 利用计算软件M atlab , 采用量子力 学中常用的矩阵方法计算了几个未满 次壳层的等效电子 耦合原子态。本文利用人们熟知的 l L S C 语言 turboc2. 0 编程计算了 nf 5 电子组态的L S 耦合原子态, 并与用其它方法计算的结果进行比 较, 验证了程序的可靠性。 2　算法思想 2. 1　确定电子状态 对处于 次壳层的电子, 可能具有