[理化生]原子物理.ppt

1s3d1D2 1s3p1P1 1s3s1S0 1s2p1P1 1s2s1S0 1s1s1S0 3D1,2,3 3P0,1,2 3S1 3P0,1,2 3S1 3S1 光谱线系 三重线系 主线系 n=2,3…… n=2,3…… n=3,4…… n=3,4…… n=4,5…… 单线系 主线系 第二辅线系 第一辅线系 柏格曼线系 第二辅线系 n =3,4… 第一辅线系 n =3,4… L-S耦合得到四个原子态是 3P2，1，0；1P1。 (2)L-S耦合出十个原子态，列表表示为 S=1,0；L=2,1,0 例：（1）求ns n′p电子组态的原子态 （2）求3p4p电子组态的原子态 1 解:(1) L=0 1 2 1S0 1P1 1D2 3S1 3P2,1,0 3D3,2,1 S=0 S=1 3、单一态与三重能级为什么能分开 （2）有时 ，则单一态与三重态交叠在一起， 而较弱的 和 又使不同J值的能级分开。 （1） 未考虑 时能级已分离得很 开。 又使不同的L值的能级分开。 在同一电子组态形成的能级中 （1）L相同时，S大的能级低。（如 比 能级低） （2）S相同时，L大的能级低。（如 比 能级低） （3）LS相同时，J不同时：正常次序J小的能级低。 反常次序J小的能级高。 4、洪特定则（LS耦合） 氖 亚稳态 第一激发态 亚稳态 反常次序 电离电势 和氢原子比较 19.77 基态 注意：第一激发电势和氢原子比较 在一个多重能级结构中，能级的二相邻间隔同有关的二J值中较大那一值成正比。 5、朗得间隔定则 L+1 L L-1 6、对氦和镁能级结构的说明 （1）氦和镁的能级图都是LS耦合由能级图可看出 L相同，S大的能级低于S小的。 低于 低于 （2） 实际上是单层的。 三重态 S只有一个值。 对照能级图 （3）镁的 三能级的次序是正常的，间隔符合朗德定则。 而氦的 能级间隔是反常的，间隔也不符合朗德定则。 （4）洪特定则和朗德间隔定则都是对LS耦合而言的，它们只 是一些近似规律。事实上许多原子的能级次序并不一定符合 这些规律，各能级分裂后间隔大小也因原子中电子间隔的各 种相互作用强弱不同而各不相同。 7、jj耦合 （1） 一个电子 （2）ps电子组态的jj耦合 LS和jj耦合的原子态的个数是相同的。 原子能级的类型不同，实际上是几个相互作 用强弱不同的表现，LS耦合和jj耦合是两种极端 的情况，许多原子的能级类型是介于两者之间的。 ps电子组态的jj耦合共4种原子态 和 合成 和 合成 * * 第五章 多电子原子 内容： 1、氦原子及镁原子的光谱和能级 （第二族元素的光谱和能级的特点） 2、有两个价电子的原子态 3、泡利原理和同科电子 4、复杂原子光谱的一般规律 5、辐射跃迁的普用选择定则 要求： 1、掌握氦原子、镁原子等具有两个价电子原子的光谱和能级。 2、掌握原子的耦合矢量模型（L-S耦合和j-j耦合）的步骤、适用范围，正确地求出电子组态构成的原子态（光谱项）。 3、掌握洪特原则、朗德间隔定则和辐射跃迁选择定则，并能正确画出能级图，解释氦原子、镁原子等具有两个价电子原子的光谱的形成。 4、了解复杂原子光谱一般规律。 5、掌握泡利不相容原理，正确构造出同科电子原子态。 难点 L-S 耦合 多电子原子基态的确定和能级高低的判别 泡利原理和同科电子原子态的确定 第五章 多电子原子 §5-1氦及周期系第二族元素的光谱和能级 第二族元素（碱土族）： 80 48 30 88 56 38 20 12 4 Hg Cd Zn Ra Ba Si Ca Me Be 汞 镉 锌 镭 钡 锶 钙 镁 铍 氦原子和碱土族元素原子的能级和光谱结构相仿，原子核（原子实）外有两个价电子。 注意结构的特点