原子物理第5章多電子原子-文庫(kù)吧
2024-12-29 14:42 本頁(yè)面
【正文】 21112~ DnP ??? 3?n第二輔線系： 01112~ SnP ??? 3?n基線系： 31213~ FnD ??? 4?n2． 三層能級(jí)之間的躍遷產(chǎn)生一組復(fù)雜結(jié)構(gòu)的譜線 主線系： 三個(gè)成份 第一輔線系： 六個(gè)成份 第二輔線系： 三個(gè)成份 基線系： 六個(gè)成份 2,1,03132~ PnS ???2?n3,2,13232,131313032~2~2~DnPDnPDnP?????????3?n132,1,032~ SnP ???3?n4,3,23333,232223133~3~3~FnDFnDFnD?????????4?n3．兩套能級(jí)之間不產(chǎn)生躍遷 167。 角動(dòng)量耦合和對(duì) He光譜的解釋 電子的組態(tài) ：兩個(gè)價(jià)電子處在各種狀態(tài)的組合，稱(chēng)電子組態(tài)。 比如，氦的 兩 個(gè) 電子都在 1s態(tài)，那么氦的電子組態(tài)是1s1s；一個(gè)電子在 1s，另一個(gè)到 2s 2p 3s 3d… ,構(gòu)成激發(fā)態(tài)的電子組態(tài)。對(duì)于氦 ,兩 個(gè) 電子的主量子數(shù) n都大于 1，構(gòu)成高激發(fā)態(tài)，實(shí)驗(yàn)上不容易觀測(cè)，它需要很高的能量激發(fā)。 與 能級(jí)的對(duì)應(yīng) 電子組態(tài)一般表示為 n1 l1 n2 l2 ；組態(tài)的主量子數(shù)和角量子數(shù)不同，會(huì)引起能量的差異，比如 1s1s 與 1s2s對(duì)應(yīng)的能量不同； 1s2s 與 1s2p對(duì)應(yīng)的能量也不同。一般來(lái)說(shuō)，主量子數(shù)不同，引起的能量差異會(huì)更大，主量子數(shù)相同，角量子數(shù)不同，引起的能量差異相對(duì)較小一些。 L? S? 在氦的第二族元素中，考慮自旋后，在一種電子組態(tài) n1 l1n2 l2 中，兩個(gè)價(jià)電子分別有各自的軌道和自旋運(yùn)動(dòng)，因此存在著多種相互作用，使得系統(tǒng)具有的能量可以有許多不同的可能值。而每一種能量的可能值都與一種原子態(tài)，即一個(gè)能級(jí)相對(duì)應(yīng)。我們說(shuō)，這些原子態(tài)便是該電子組態(tài)可能的原子態(tài)。 同一電子組態(tài)可以有多種不同的能量，即一種電子組態(tài)可以與多種原子態(tài)相對(duì)應(yīng)。我們知道，一種原子態(tài)和能級(jí)圖上一個(gè)實(shí)實(shí)在在的能級(jí)相對(duì)應(yīng)。對(duì)堿金屬原子，如果不考慮自旋，則電子態(tài)和原子態(tài)是一一對(duì)應(yīng)的，通常用 nl 表示電子態(tài)，也表示原子態(tài) 。如果考慮自旋，則由于電子的 與 的相互作用，使得一種電子態(tài) nl（即原子態(tài)）可以對(duì)應(yīng)于兩種原子態(tài) n2Lj1,n2Lj2。 在堿金屬原子中，我們?cè)懻撨^(guò)價(jià)電子的軌道與自旋的相互作用，在那里我們看到 與 合成總角動(dòng)量 ， ；求得了 的可能值，就得到了能量的可能值 Enlj；在 兩 個(gè) 價(jià)電子的情形中，每一個(gè)價(jià)電子都有它自己的軌道 與自旋運(yùn)動(dòng)，因此情況比較復(fù)雜。設(shè) 兩 個(gè) 價(jià)電子的軌道運(yùn)動(dòng)和自旋運(yùn)動(dòng)分別是 l1,l2,s1,s2，則在 兩 個(gè) 電子間可能的相互作用有六種：G1(s1,s2)G2(l1,l2),G3(l1,s1),G4(l2,s2),G5(l1,s2),G6(s2,l1) 通常情況下， G5,G6比較弱，可以忽略，下面我們從原子的矢量模型出發(fā)對(duì) G1,G2和 G3,G4分別進(jìn)行討論。 L? S?J?SLJ ??? ??J?一、不同電子組態(tài) 二、一種電子組態(tài)構(gòu)成不同原子態(tài) 2121 SSLLJ????? ????四種運(yùn)動(dòng)之間有六種相互作用： ),( 211 ssG ),( 212 llG ),( 113 slG),( 224 slG ),( 215 slG),( 126 slG),( 126 slG),( 215 slG一般來(lái)說(shuō)， 、 比較弱，可以忽略。 當(dāng) 、 、 時(shí)， ),( 211 ssG ),( 212 llG ),( 113 slG),( 224 slG21 SSS ??? ??21 LLL??? ?? SLJ ??? ?? ? LS耦合 LS耦合 21 SSS ??? ?? 21 LLL ??? ?? SLJ ??? ???2)1( 111hssS ???2)1( 222hsss ???2)1(hssS ?? 0?s?2)1( 111hllL ????2)1( 222hllL ???21 lll ?? 121 ?? ll 21 ll ?當(dāng) 時(shí) ， 共 個(gè) 21 ll ? 122 ?l21 ll ? 12 1 ?l當(dāng) 時(shí) ， 共 個(gè) ?2)1(hjjJ ??slj ?? 1?? sl sl?sl ? 12 ?s 我們得到了整個(gè)原子的各種角動(dòng)量 (L,S,J)；從而得到各種不同的原子態(tài)，我們可以一般性地把原子態(tài)表示為 : js Llnln 122211 )( ?slslsljllllllls???????????????,1,1,1,0212121總角動(dòng)量 ，根據(jù)上述耦合法則
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