【正文】 的標記 。 對于鋰 ， 從主線系 、 第一輔線系和柏格曼線系的數(shù)據(jù)可以看出 ， n*都比 n略小或相等 (個別的 n* 略大于 n* ，是由于其他原因 ， 不在這里考慮 )， 所以 n*可以寫成 n減去一個數(shù)值 ， 也就是 n*＝ n△ ， △ 就是兩表中最后一列的數(shù)值 （ 稱為量子數(shù)虧損 ） 。表 A和 B分別開列了鋰和鈉的各線系的第二光譜項值 T和對應(yīng)的 n*值 (表中第二輔線系那一行的第一個數(shù)值，即鋰的 1和鈉的 1，不是從那個線系求得的，下面要說明 )。式中右邊第二項的數(shù)值就可以求出。 n?? n????????? ??n有效量子數(shù) 對每一個譜線系，測出各譜線的波數(shù)后，用適當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法可以比較準確地求得線系限的波數(shù) 。 當 n* 無限大時 ， ， 所以 是線系限的波數(shù) 。 對不同的量子數(shù) n*, 有不同的值 。 每一個堿金屬元素的光譜還不止上述幾個線系 ， 這些是比較容易觀察到的 ， 因而是較早發(fā)現(xiàn)的 。 例如鈉主線系的第一條線是就是著名的黃色光 （ 俗稱 D鈉線 ） 。從圖我們可以想象攝得的光譜相片上的形象。例如采用對可見光和紫外光靈敏的相片，可以把主線系和兩個輔線系一次攝在一張相片，他們重迭在一起。 第二輔線系的第一條線在紅外 。 主線系的系限的波數(shù)是 － 1， 相當于波長 。 一般觀察到的 四個線系 稱為 主線系 、 第一輔線系 （ 又稱漫線系 ） 、 第二輔線系 (又稱銳線系 )和 柏格曼線系 (又稱基線系 )。 堿金屬原子的光譜 e?e? 幾種堿金屬元素的原子具有相仿的結(jié)構(gòu) 。從核外只有一個電子 這個角度看，顯然類氫離子優(yōu)于堿金 屬原子，但從最外層那個電子所感受 到的那個“ 原子實 ”的作用來說，堿金 屬原子中原子實的凈電荷 Z是 1，在這 一點上又優(yōu)于類氫離子。它們的電離電勢都比較小，易被電離，具有金屬的一般性質(zhì)。 氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與 L位移 玻爾理論已經(jīng)成功討論和解釋了氫原子和類氫離子的結(jié)構(gòu)和光譜，這里要討論的是另一類與氫原子類似結(jié)構(gòu)的原子—— 堿金屬原子 ， 包括鋰 Li、鈉 Na、鉀 K、銣 Rb、銫 Cs和鈁Fr，原子序數(shù)分別為 1 1 3 55和 87。 電子自旋同軌道運動的相互作用 167。 原子實的極化和軌道的貫穿 167。 第四章 堿金屬原子 和 電子自旋 167。 堿金屬原子的光譜 167。 堿金屬原子光譜的精細結(jié)構(gòu) 167。 單電子輻射躍遷的選擇定則 167。 這些元素在周期表中屬同一族，有相仿的化學性質(zhì)，都是 一價 的。對與氫原子類似結(jié)構(gòu)的兩大類原子來說，在誰更像氫原子的問題上各有所長。 167。 光譜線也明顯地構(gòu)成幾個線系 。 下圖顯示了鋰原子的這四個線系 ， 是按波數(shù)的均勻標尺作圖的 ， 圖中也附了波長標尺 ， 從圖中可以看到主線系的波長范圍最廣 ， 第一條線是紅色的 ， 其余諸線在紫外 。 第一輔線系在可見部分 。 用攝譜儀把光譜攝成相片時，不同線系會同時出現(xiàn)。從譜線的粗細和強弱并參考它們的間隔，可以把屬于不同線系的譜線分辨出來。 其他堿金屬元素也有相仿的光譜系 ， 只是波長不同 。而鋰的主線系第一條線是紅色的 。 正如對氫光譜的研究，里德伯給出了堿金屬原子光譜線的波數(shù) (波長的倒數(shù) )也可以表達為二項差， 2n nR?? ??????式中 是光譜線的波數(shù) 。R是里德伯常數(shù) 。 但從實驗數(shù)據(jù)計算出來的 n*不是整數(shù) ， 這是堿金屬同氫不同的一個情況 。把每一條譜線的波數(shù) 代入上式。從這些數(shù)值再計算有效量子數(shù) n*。 ???n??A 鈉的光譜項值、有效量子數(shù)、量子數(shù)虧損 電子態(tài) n = 3 4 5 6 7 8 Δ 第二輔線系 s, ? =0 T n* 主線系 p ,? =1 T n* 17 1 1 181 .9 4152. 9 第一輔線系 d,? =2 T n* 441 柏格曼線系 f,? =3 T n* 1 氫 T B 鋰的光譜項值、有效量子數(shù)、量子數(shù)虧損 電子態(tài) n = 2 3 4 5 6 7 Δ 第二輔線系 s, ? =0 T n* 主線系 p ,? =1 T n* 第一輔線系 d,? =2 T n* 柏格曼線系 f,? =3 T n* 氫 T 68 548 表中的有效量子數(shù) n*有些很接近整數(shù) ， 有些離整數(shù)遠一些 。 請注意 ， 同一個線系的那些n*與主量子數(shù) n的差 △ 幾乎相同 ， 在下一節(jié)就要討論產(chǎn)生這些情況的原因 ， 那時就會了解為什么在表中第二列中指定了那些 值 。 例如對應(yīng)于主線系 ， 前式中右邊第二項都稱 p項 ， 相應(yīng)的能級是 p能級 ， 具有這樣能級的電子態(tài)稱 p態(tài) 。以鋰為例，兩個輔線系的 等于表中主線系的第二譜值中最大那一個，即 1。主線系 的 等于表中的 1。 ?????????? ? ? ? ?? ,。 543nnR2R2s2p????? ???第二輔線系（ ns2p） 主 線 系（ np2s） 把 鋰 的四個光譜線系的數(shù)值關(guān)系總結(jié)為下列四個公式： ? ? ? ? ?? ,。 543nnR2R2d2p????? ???第一輔線系（ nd2p） 柏格曼線系（ nf3d） 鈉的四個線系的公式也是這個形式的 ， 所不同的是前三式右邊第一項分母中的主量子數(shù) n應(yīng)改作 3， 第一式后邊的 n等于 3， 4， … ， 第二式后邊的 n應(yīng)等于 4， 5， … ， 從表中查對一下就可以了解這些關(guān)系 。 根據(jù)表中鋰的數(shù)據(jù)可以畫成能級圖。 B、有三個終端（即有三套固定項）。 D、一條規(guī)則（圖中畫出的虛線表示在實驗中不存在這樣的躍遷，因原子能級之間的躍遷有一個選擇規(guī)則，即△ =177。 對這個選擇規(guī)則，我們可以這樣解釋：差別就是角動量的差別，由于光子的角動量是 1，要在躍遷時放出一個光子，角動量就只能差 1。 ???? 167。 這些原子的能級 ， 當 n較大時 ， 非常近氫原子的能級 ， 只有當 n較小時差別較大 。 堿金屬元素 Li 3＝ 2 12＋ 1， Na 11＝ 2 （ 12＋ 22） ＋ 1， K 19＝ 2 （ 12＋ 22＋ 22） ＋ 1， Rb 37＝ 2 （ 12＋ 22＋ 32＋ 22） ＋ 1， Cs 55＝ 2 （ 12＋ 22＋ 32＋ 32＋ 22） ＋ 1， Fr 87＝ 2 （ 12＋ 22＋ 32＋ 42