原子物理第5章多電子原子(編輯修改稿)
2025-02-09 14:42 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 其中 對于兩個價(jià)電子的情形： s=0,1 .當(dāng) s=0時(shí)， j=l,s=1； 當(dāng) s=1時(shí) , 。 由此可見，在兩個價(jià)電子的情形下，對于給定的 l ，由于 s的不同，有四個 j,而 l的不同，也有一組 j， l的個數(shù)取決于 l1l2；可見，一種電子組態(tài)可以與多重原子態(tài)相對應(yīng)。此外，由于 s有兩個取值： s=0和s=1，所以 2s+1=1,3。分別對應(yīng)于單層能級和三層能級；這就是氦的能級和光譜分為兩套的原因。 原子態(tài)及其狀態(tài)符號 SLJ ??? ???? )1( ?? jjJ slslslj ????? ??,1,1,1 ??? lllj其中 : 分別是兩個價(jià)電子的主量子數(shù)和角量子數(shù) 2211 。, lnln例 3： 原子中有兩個電子，當(dāng)它們處于 3p4d態(tài)時(shí)，原子有哪些可能的狀態(tài)。 0,1?s 1,2,3?l2,3,432,3,4)3,1( Fj ???1,2,331,2,3)2,1( Dj ???0,1,230,1,2)1,1( Pj ???313)3,0( Fj ???212)2,0( Dj ???111)1,0( Pj ???洪特定則 ：從同一電子組態(tài)形成的能級中（ 1）重?cái)?shù)最高即 S值最大的能級位置最低 （ 2）重?cái)?shù)相同即具有相同 S值的能級中，那具有最大 L值的位置最低 朗德間隔定則 ：能級的二相鄰間隔同有關(guān)的二 J值中較大那一值成正比 二 、 jj耦合 當(dāng) 、 、 時(shí)， ),( 211 ssG ),(212 llG ),( 113 slG ),( 224 slG111 SLJ??? ?? 222 SLJ ??? ?? 21 JJJ ??? ???2)1( 111hjjJ ???2)1( 222hjjJ ???2)1(hjjJ ?? 21 jjj ?? 121 ?? jj21 jj ?例 4： 利用 jj耦合，求 3p4d態(tài)的原子態(tài)。 解： ? ? 仍有 12個態(tài) ， 且 值相同 。 一般的原子態(tài)表示為： 11?l211 ?s 23,211 ?j22 ?l212 ?s 25,232 ?j1,2)23,21(2,3)25,21( 0,1,2,3)23,23( 1,2,3,4)25,23(j jjj ),( 21三、電子組態(tài)和原子態(tài) 電子組態(tài)： ( ) 如： 2211 , lnln ss11 ss21 ps21原子態(tài)： ( ) jsl ,js L12 ?由元素組態(tài)的能級實(shí)際情況可判斷原子態(tài)屬哪種耦合 。 JJ耦合一般出現(xiàn)在某些高激發(fā)態(tài)和較重的原子中 耦合和 耦合的關(guān)系 （ 1）元素周期表中，有些原子取 耦合方式，而另一些原子取 耦 合方式，還有的原子介于兩者之間； （ 2）同一電子組態(tài)，在 耦合和 耦合中，形成的原子態(tài)數(shù)目是相同的。 SL ??? JJ ???SL ???JJ ???SL ??? JJ ???1,0,1 ?????? jl 在前幾章的學(xué)習(xí)中，我們就看到：一個價(jià)電子的原子，在不同能級間躍遷是受一定的選擇定則制約的 .對 l和 j的要求是，躍遷后 這就使得有些能級的躍遷是可能的，而有些躍遷又是不可能的。多電子原子的情形下，一種電子組態(tài)對應(yīng)多種原子態(tài)。總體來說，這時(shí)的選擇定則由兩部分構(gòu)成； 一是判定哪些電子組態(tài)間可以發(fā)生躍遷；如果可以，那么又有哪些能級間可以發(fā)生躍遷。 定則 :電子的躍遷只能發(fā)生在不同宇稱的狀態(tài)間 ,只能是偶性到奇性 . 宇稱守恒定律 :孤立體系的宇稱不會從偶性變?yōu)槠嫘?,或做相反的改變 )(Laporte 不過我們知道，形成光譜的躍遷只發(fā)生在價(jià)電子上，躍遷前后內(nèi) 層電子的 值并不改變。因此判定躍遷能否發(fā)生只要看價(jià)電子的 值加起來是否滿足（ 1）式即可。 對于一個價(jià)電子的情形， 在奇偶數(shù)之間變化即可。對于兩個價(jià) 電子的情形， 在奇偶數(shù)之間變化即可， Laporte 定則使得同 一種電子組態(tài)形成的各原子態(tài)之間不可能發(fā)生躍遷。 l ll21 ll ?2．選擇定則 1） 耦合 2） 耦合 SL ???JJ ???。1,0。1,0。0 ???????? jls1,0 ??? ij )。2,1( ?i 1,0 ???j四、 He原子能級的形成 1． 能級分為兩套： 0,1?s 1,312 ??s2． LS耦合的輻射躍遷選擇定則： 0??s 1,0 ???l00(1,0 ????? jj 除外 ) 3． 光譜分為兩套 躍遷只能發(fā)生在不同宇稱的狀態(tài)間 . j j耦合 : 1,0 ???j1,0 ??
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