原子的能量最低经验规律激光光谱研究所.ppt

产生机制: 快速电子射到阳极上,受到阳极中原子核的库仑场作用就会骤然减速;由此伴随产生的辐射 称之为轫致辐射。 X射线连续谱-轫致辐射（刹车辐射） X射线特征谱 产生机制:电子轰击靶核，使靶原子的一个内层电子电离（出现空穴），外层电子向空穴跃迁的能量差导致。 莫塞莱Kα－X射线的能量： 原子核物理概论 原子核的组成 放射性衰变的基本规律 α衰变 β衰变 γ衰变 核反应 原子核质量 裂变与聚变 放射性衰变的基本规律 放射性(radioactivity)衰变：不稳定原子核自发地放射出各种射线后,转变为另一种原子核的现象. （1）指数衰变律 发生衰变的 原子核数目 t 时刻未发生衰变的原子核数目 时间间隔 λ是衰变常数，代表单个原子核在单位时间内发生衰变的概率， （2）半衰期 半衰期T1/2 (half life period) ：放射性核素的原子核数目衰变到原来的一半所需要的时间。 放射性衰变的基本规律 （3）平均寿命 平均寿命：放射性原子核在衰变前的平均生存时间。 ①. 在t时刻，dt时间内发生衰变的原子核数目： ②.（从初始时刻开始计时）这些发生衰变的原子核原子核均存在了时间t，因此这部分原子核的总存在时间： ③. 所有原子核的总寿命： ④. 单个原子核寿命： 若将τ=1/λ代入N=N(t)： 重点课后习题 1.4 1.6 2.1 2.8 2.12 3.3 3.7 3.8 4.2 4.11 4.12 4.13 5.1 5.2 5.7 5.10 5.8 5.12 6.1 6.3 6.6 6.7 6.8 考试题型 计算题（60分=6+7+7+10分*4） 简答题（40分=6分*5+10分） 综合成绩=20%*平时成绩+80%考试成绩 考试类型： 请写下你复习了的，但本试卷未考察到的原子物理知识点（写下要点即可）。（10分） * * * 算符的引入 量子力学与经典力学相比有两个显著的区别，一个是专门引入态函数(波函数)描述体系的状态，另一个是用算符表示力学量。在坐标表象中即在 Ψ(x) 中求动量的平均值,须把px换成算符形式 ,记为 , 动量的算符 动能的算符 力学量算符有一个重要的性质，即代表力学量的两个算符的乘积一般是不对易的。用符号 的对易关系 对易关系 利用上关系式和角动量 直角坐标分量算符的表达 式,也不难证明 对易关系 定态薛定谔方程 薛定谔方程 定态薛定谔方程： 掌握一维无限深势阱时薛定谔方程的解 一个假设。 电子的自旋。这是本章引出的最重要的概念，它是崭新的概念，在经典物理中找不到对应物。它是与粒子运动状态无关的、粒子的内禀性特性。 第四章：原子的精细结构：电子的自旋 光谱项符号 与轨道角动量量子数对应的符号 总角动量 自旋多重数 主量子数 2. 两类角动量及磁矩 自旋角动量及其磁矩；轨道角动量及其磁矩 轨道角动量与磁矩 自旋角动量与磁矩 对于总角动量量子数j所对应的磁矩及其在Z方向的投影均可表为： 磁场中磁偶极矩的能量 3. 三个实验 它们从不同角度证明了电子自旋的存在； 3.1 碱金属双线：在无外磁场情况下的谱线分裂；它是原子中电子的自旋与轨道运动相互作用的结果。 上能级 下能级 选择定则 3.2 塞曼效应 格罗春图 △m=-1 △m=1 △m=0 谱线观测 原子中的磁矩（自旋磁矩、轨道磁矩）和外磁场的作用能。 跃迁的选择定则 B 强磁场 S L 强磁场下的 帕邢-巴克效应 3.3 史特恩盖拉赫实验:在外加非均匀磁场情况下原子束的分裂; 4. 四个量子数、 n,l,ml,ms.或n,l,j,mj. 不论那一组,都完整地描述了原子中电子的运动状态。 5.氢原子光谱的五步进展 玻尔、索末菲、海森伯、狄拉克和兰姆 碱金属 双线 第五章：多电子原子 :泡利原理 第二节 两个电子的耦合 第一节 氦的光谱和能级 第三节 泡利原理 第四节 元素周期表 LS耦合的矢量图 L-S耦合： L-S耦合时 原子态的标记法 （s=0 ）1 （s=1 ）3 L+1, L, L-1(S=1) L(S=0) 0 1 2 3 4 S P D F G S = 0 1 L 1 2 3 例子 j-j 耦合： jj耦合的矢量图 原子态的标记法 jj耦合的情况下，原子的状态用量子数j1，j2和J来表示，其方法是（ j1，j2）J 例题:电子组态ps,在j-j 耦合情况下，求可能的原子态。 例子 耦合方式及选择规则： L – S 耦合： j – j 耦合：