如果WL 物理学原理及工程应用 n.PPT

铁原子 银原子 —— 电子的分布 银原子 银原子 — 最后一个电子填充5s状态 银原子 支壳层均为闭合 —— 总的角动量为零 银原子的角动量 —— 最外层电子的自旋角动量 他们认为电子除了轨道运动外，还存在着一种固有的自旋运动，具有自旋角动量S和相应的自旋磁矩us,电子的自旋磁矩与自旋角动量成正比，而方向相反 引入电子自旋的概念，使碱金属原子光谱的双线（如钠黄光的589.0nm和589.6nm）等现象得到了很好的解释。 * Wu Ling WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 WL 物理学原理及工程应用 03 原子中电子的壳层排布 1 四个量子数 —— 原子中电子的状态由4个量子数确定 1)??主量子数 2)? 轨道量子数 —— 决定原子中电子的能量 —— n个取值 —— 决定电子的轨道角动量 —— 对能量略有影响 轨道磁量子数 —— 只有2个取值 —— 决定自旋角动量在外磁场方向上分量 —— 2l+1个取值 —— 决定角动量在外磁场方向上的分量大小 4)??自旋磁量子数 * 空间量子化的实验验证 —— 角动量在外场方向投影 —— 角动量在外场方向投影 —— 塞曼效应 1896年塞曼发现 光源（钠火焰）置于外磁场中， 所发出的一条光谱线 分裂为若干条相互靠近的谱线 —— 谱线的分裂为3条 * 斯特恩—盖拉赫实验 —— 1921年__斯特恩和盖拉赫 使银原子束通过非均匀磁场 在底版上形成两条沉积线 —— 表明原子具有磁矩__外场中有两种可能取向 —— 磁矩在空间是量子化的 —— 电子的轨道磁矩 在外场方向投影 取值 —— 是奇数 —— 应该有3条沉积银原子 ！ —— 原子的磁矩不是电子轨道的磁矩 ！ *电子的自旋 —— 1925年乌伦贝克和古兹米特提出电子具有自旋 —— 电子自旋角动量和磁矩在外场中只有两种取向 自旋角动量 在外场方向 s —— 自旋量子数 ms —— 自旋磁量子数 1) 电子的自旋角动量 实验表明 —— ms只有两个值 二、 泡利不相容原理 —— 一个原子中不能有两个或两个以上的电子 处于完全相同的量子态 三、 能量最小原理 —— 原子处于正常状态时__ 优先占据能量最低的状态 主量子数越大 __ 能量越高 __ 反之依然 —— 相同主量子数状态 轨道量子数越大 __能量越高__ 反之亦然 —— 确定原子壳层能级高低的经验公式 —— 轨道量子数还会产生不同壳层能级的交叠 —— 给定主量子数 n各壳层上最多容纳的电子数目 原子的壳层结构模型 —— 1916年柯塞尔提出原子核外电子按壳层分布模型 主量子数相同的电子 —— 组成一个壳层 主量子数为n壳层 —— 按轨道量子数分为n个支壳层 壳层内电子量子态的表示 主量子数 n Zn=2n2 轨道 量子数 l 轨道磁量子数 ml 自旋 磁量子数ms 量子态 n=1 2个电子 0 0 1/2 1s n =2 8个电子 0, 1 0, ±1 ±1/2 2s, 2p n =3 18个电子 0, 1, 2 0, ±1, ±2 ±1/2 3s, 3p, 3d n =4 32个电子 0, 1, 2, 3 0, ±1 ±2, ±3 ±1/2 4s, 4p 4d, 4f ± 三、 能量最小原理 —— 原子处于正常状态时__ 优先占据能量最低的状态