第四章碱金属原子.ppt

重点碱金属原子光谱电子自旋单电子角动量的合成单电子跃迁选择定则原子光谱的精细结构§4.1碱金属原子光谱等式右边的第一项是固定项，它决定线系限及末态。第二项是动项，它决定初态。实验上测量出和则可求出由和我们可以求得。有效量子数不一定是整数，它通常比略小或相等，它和n的差值称为：

也是由于存在内层电子，n相同时能量对?的简并消除。谱项需用两个量子数n，?来描述。我们用?s,?p,?d,?f分别表示电子所处状态的轨道角动量量子数?=0,1,2,3时的量子数亏损。3、锂的四个线系主线系：第二辅线系：第一辅线系：柏格曼系：锂：?s=0.4?p=0.05

?d=0.001?f=0.000钠：?s=1.35?p=0.86

?d=0.001?f=0.000一、原子实模型一、原子实模型内层电子与原子核结合的较紧密，而价电子与核结合的很松，可以把内层电子和原子核看作一个整体称为原子实。价电子绕原子实运动，原子的化学性质及光谱都决定于这个价电子。锂原子的价电子的轨道：n≥2钠原子的价电子的轨道：n≥3原子实的有效电荷数：Z*=Z-（Z-1）=11.原子实极化（形成电偶极子），使电子又受到电偶极子的电场的作用，能量降低，同一n值，?越小，极化越强。2.轨道贯穿（电子云的弥散），对于那些偏心率很大的轨道，接近原子实的那部分还可能穿入原子实发生轨道贯穿，这时Z*1,从而使能量降低。3.光谱项为：三、量子力学定量处理二、定性解释§4.4电子自旋与轨道运动的相互作用二、总角动量三、碱金属原子态符号四、电子自旋－轨道相互作用造成碱金属原子精细能级的原因是什么？s,p,d,f,…能级如何分裂?§4.5氢原子光谱的精细结构1.相对论修正2.自旋与轨道的相互作用3.氢原子能级的狄拉克公式4.氢原子光谱的精细结构5.蓝姆移动在量子力学中碱金属原子三个线系的精细结构示意图主线系第二辅线系第一辅线系线第第第第系四三二一限条条条条2S-nP2P-nS2P-nD复习:碱金属原子与氢原子价电子的运动有何不同?碱金属原子光谱项怎样表示?推论2；s能级是单层的，所有p,d,f能

级都是双层的，并且当量子数n

增大时，双层能级间隔减小。推论1；谱线的分裂意味着能级的分裂光谱线的任何分裂都是能级分裂的结果，那么能级为什么会发生精细分裂呢？一、电子自旋二、总角动量四、电子自旋与轨道运动的相互作用三、碱金属原子态符号五、碱金属原子光谱精细结构原子中电子和原子核的库仑作用导致了原子内部的粗线条结构。由于带电粒子的运动，它们之间还存在磁相互作用，磁相互作用给出原子的精细结构。量子力学的处理就是将磁场作用能引入薛定谔方程中进行求解。史特恩－盖拉赫实验和碱金属双线结构是磁相互作用的表现。这两个实验使人们认识到电