原子物理第5章多電子原子-wenkub
2023-01-28 14:42:23 本頁(yè)面
【正文】 ??? ???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。我們說，這些原子態(tài)便是該電子組態(tài)可能的原子態(tài)。 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。 由此可見，能級(jí)和光譜的形成都是二個(gè)價(jià)電子各種相互作用引起的 . 1．單層能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生一組譜線 主線系： 11011~ PnS ??? 2?n 第一輔線系： 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。 二 、 能級(jí) He原子的能級(jí)也分為兩套，一套是單層的，一套是三層的。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)這兩套譜線的結(jié)構(gòu)有明顯的差異，一套譜線由單線構(gòu)成，另一套譜線卻十分 單線 四個(gè)線系均由單譜線構(gòu)成 主 ,銳線系由三條譜線構(gòu)成 復(fù)雜。 通過前面的學(xué)習(xí)我們知道：堿金屬原子的原子模型可以描述為：原子實(shí) +一個(gè)價(jià)電子 ,這個(gè)價(jià)電子在原子中所處的狀態(tài) ,n,l,j,mj決定了堿金屬的原子態(tài) n2s+1Lj，而價(jià)電子在不同能級(jí)間的躍遷，便形成了堿金屬原子的光譜。167?？梢?,價(jià)電子在堿金屬原子中起了十分重要的作用，它幾乎演了一場(chǎng)獨(dú)角戲。具體情況是：光譜 多線 漫 ,基線系由六條譜線構(gòu)成 nPmSv ??~ nSmPv ??~nDmPv ??~ nFmDv ??~ 氦原子的光譜由兩套譜線構(gòu)成， 一套是單層的，另一套是三層，這兩套能級(jí)之間沒有相互躍遷，它們各自內(nèi)部的躍遷便產(chǎn)生了兩套獨(dú)立的光譜，早先人們以為有兩種氦，把具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的氦稱為正氦，而產(chǎn)生單線光譜的稱為仲氦，現(xiàn)在認(rèn)識(shí)到只有一種氦，只是能級(jí)結(jié)構(gòu)分為兩套。 能級(jí)和能級(jí)圖 什么原因使得氦原子的光譜分為兩套譜線呢？我們知道，原子光譜是原子在不同能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的；根據(jù)氦光譜的上述特點(diǎn)，不難推 單層結(jié)構(gòu) : 1S,1P,1D,1F 仲 氦 測(cè)，其能級(jí)也分為兩套： 三層結(jié)構(gòu) : 3S ,3P,3D,3F正 氦 3．能級(jí)和能級(jí)圖的特點(diǎn) 1）能級(jí)分為兩套，單層和三層能級(jí)間沒有躍遷；氦的基態(tài)是 1s1s1S0； 2）狀態(tài) 1s1s3S1不存在，且基態(tài) 1s1s1S0和第一激發(fā)態(tài)1s1s3S1之間能差很大； 3） 所有的 3S1態(tài)都是單層的； 4） 1s2s1S0和 1s2s3S1是氦的兩個(gè)亞穩(wěn)態(tài)；（不能躍遷到更低能級(jí)的狀態(tài)稱為亞穩(wěn)態(tài) ,當(dāng)原子處在亞穩(wěn)態(tài)時(shí)，必
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