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正文內(nèi)容

緒論第二章光學(xué)導(dǎo)論-資料下載頁

2025-05-12 22:09本頁面
  

【正文】 ︳ l1 l2 ︳ L可取 0,1,2,3… S,P,D,F… 總自旋量子數(shù) S:各價(jià)電子自旋角動(dòng)量耦合的結(jié)果 S: s1+ s2 ,(s1+s2 1) , (s1+ s2 2) , … , ︳ s1 s2 ︳ * 內(nèi)量子數(shù) J:總軌道角動(dòng)量 L與總自旋角動(dòng)量 S耦合的結(jié)果 J: L+ S ,(L+ S 1) , (L+ S 2) , … , ︳ L S ︳ * HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science 光譜項(xiàng)的表示方法 ? 量子數(shù)數(shù)值確定后,原子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即可確定。利用 光譜項(xiàng) 表示這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài) n2S+1L ? 2S+ 1為譜項(xiàng)的 多重性 , 多重性為 3的光譜項(xiàng)為單重態(tài) 、 雙重態(tài) 、 三重態(tài) 光譜支項(xiàng) n2S+1LJ HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science ? 光譜支項(xiàng) : J 不同的光譜項(xiàng)。 J 不同,能量相近的能級(jí)不同。同一譜項(xiàng)中不同光譜支項(xiàng)的能量稍有差別。 ? 能級(jí)簡(jiǎn)并 :在磁場(chǎng)作用下,同一光譜支項(xiàng)會(huì)分裂成 2J+1個(gè)不同的支能級(jí),外磁場(chǎng)消失,分裂支能級(jí)消失。 ? 能級(jí)的簡(jiǎn)并度 ——2J+1 相同能級(jí)的數(shù)目。 ? 統(tǒng)計(jì)權(quán)重 ( g = 2J+1 ) 表示粒子在某一能級(jí)下可能具有的幾種不同的狀態(tài)數(shù)。 原子在這些能級(jí)狀態(tài)上有相同的概率分布 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science Na 3s1(基態(tài) ) n=3 L=0 S=1/2 J=1/2 雙重態(tài) 3 2S 3 2S1/2 簡(jiǎn)并度 2 Na 3p1(激發(fā)態(tài) ) n=3 L=1 S=1/2 J=3/2 雙重態(tài) 4 J=1/2 雙重態(tài) 2 3 2P 3 2P1/2 3 2P3/2 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science Zn 4s2(基態(tài) ) n=4 L=0 S=0 J=0 4 1S 4 1S0 Zn 4s14p1(激發(fā)態(tài) ) n=4 L=1 S=1 J= 0 S=0 J=1 4 3P 4 3P2 4 3P1 4 3P0 4 1P 4 1P1 (三)原子能級(jí)圖 ? 將原子可能存在的光譜項(xiàng)及能級(jí)躍遷用圖解的方法表示出來 鈉雙線(基態(tài) 第一激發(fā)態(tài)) ? 32S1/2 – 32P3/2 ? 32S1/2 – 32P1/2 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science (四)光譜選擇定則 1. ?L =?1, L可取 0,1,2,3… S,P,D,F… 2. ?S =0, 多重態(tài)之間的躍遷不允許 ——2S+1 相同多重態(tài)之間的躍遷可以實(shí)現(xiàn) , 如單重態(tài)與單重態(tài) , 三重態(tài)與三重態(tài)之間 3. ?J=0, ?1; 但 J=0時(shí) , ?J=0的躍遷是不允許的 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science ? 32S1/2 – 32P3/2 ? 32S1/2 – 32P1/2 ΔS=0, ΔL=1, ΔJ=0, 1 禁戒躍遷 ? 禁戒躍遷:不符合光譜選擇定則的躍遷 ,譜線強(qiáng)度一般很弱 ? 亞穩(wěn)態(tài):若兩光譜項(xiàng)之間為禁戒躍遷 ,處于較高能級(jí)的原子具有較長(zhǎng)壽命 , 則原子處于亞穩(wěn) 態(tài) HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science (五)原子光譜 ? 原子在不同能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生原子光譜 ? 譜線波長(zhǎng)取決于兩個(gè)能級(jí)的能量差 ?E=h?=hc/? ? 不同能級(jí)之間躍遷產(chǎn)生的原子光譜是波長(zhǎng)確定、相互分割的譜線 ——線光譜 ? 原子吸收、原子發(fā)射、原子熒光光譜 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science 原子吸收光譜 :當(dāng)光輻射通過基態(tài)原子蒸氣時(shí),原子蒸氣選擇性的吸收一定頻率的光輻射,原子基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。這種選擇性的吸收產(chǎn)生原子特征的吸收光譜。 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science 原子發(fā)射光譜 :向基態(tài)原子提供一定的能量(熱能、電能),可將其激發(fā)到較高的能級(jí),使其處于激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)原子不穩(wěn)定,當(dāng)其返回基態(tài)或較低能態(tài)而發(fā)射出特征譜線,產(chǎn)生發(fā)射光譜。 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science 原子熒光光譜 :物質(zhì)的氣態(tài)原子吸收光輻射后,由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。激發(fā)態(tài)原子通過輻射躍遷回到基態(tài)或較低能態(tài)產(chǎn)生的二次光輻射叫做原子熒光。形成的光譜稱原子熒光光譜。 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science 二、分子光譜 (一)分子能級(jí) ? 帶光譜:電子能級(jí)間的躍遷,伴隨著振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷,譜線間的波長(zhǎng)差別小,形成按一定強(qiáng)度分布的譜帶。 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science (二)分子吸收光譜和分子發(fā)光光譜 分子吸收光譜 分 類 ? 電子光譜 ——紫外可見吸收光譜 ? 振動(dòng)光譜 ——紅外吸收光譜 ? 轉(zhuǎn)動(dòng)光譜 ——遠(yuǎn)紅外吸收光譜和微波 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science 分子發(fā)光光譜 ? 分子熒光、分子磷光、化學(xué)發(fā)光 拉曼光譜 —分子的振動(dòng)能級(jí)躍遷 ? 拉曼散射 ——入射光子與溶液中試樣分子的非彈性碰撞,發(fā)生能量交換,產(chǎn)生與入射光頻率不同的散射光譜。 HEBEI NORMAL UNIVERSITY, College of Chemistry amp。 Material Science
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