【正文】 3） 兩個自旋角動量的耦合 設(shè) s1和 s2分別是自旋角動量量子數(shù) ， 它們耦合的總角動量的大小由量子數(shù) S表示為 ?r?r 1)(,1)( 222111 ???? sspssp ss ?r 1)( ?? SSP S 其量子數(shù) S取值限定為 個值共到取從 120,11。這種耦合稱 LS耦合。即 G1(s1s2), G2(?1?2),比 G3(s1 ?1), G4(s2 ?2), 要強得多。 二、鎂原子光譜實驗規(guī)律和能級 雙電子系統(tǒng)：氦原子和 堿土族元素（鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鋅、鎘、汞原子） 第 5章 多電子原子 第 5章 多電子原子 有兩個價電子的原子態(tài) 二、 LS耦合 一、電子組態(tài) 三、 氦原子能級和光譜 四、 jj耦合 第 5章 多電子原子 一、電子組態(tài) : 處于一定狀態(tài)的若干個（價）電子的組合（ n1l1 n2l2 n3l3…) 。 第 5章 多電子原子 實驗發(fā)現(xiàn)，堿土族元素原子與氦原子的能級和光譜結(jié)構(gòu)相仿，光譜都有兩套線系，即兩個主線系，兩個漫線系（第一輔線系），兩個銳線系（第二輔線系） … ，一套是單線結(jié)構(gòu)，另一套是多線結(jié)構(gòu)。 一套是 單層 的，另一套是三層 ，這兩套能級之間沒有相互躍遷，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)在認識到只有一種氦，只是能級結(jié)構(gòu)分為兩套?？梢?,價電子在堿金屬原子中起了十分重要的作用。弄清了光譜精細結(jié)構(gòu)以及能級雙層結(jié)構(gòu)的根本原因 電子的自旋。 第 5章 多電子原子 重點 ? LS 耦合 ? 多電子原子的光譜 ? 能級圖和原子態(tài) ? 泡利原理和同科電子原子態(tài)的確定 ? 輻射躍遷的普用選擇定則。 （ 5） 掌握泡利不相容原理 ， 正確構(gòu)造出同科電子原子態(tài) 。 （ 3） 掌握洪特原則 、 朗德間隔定則和電偶極輻射躍遷選擇定則 ， 并能正確畫出能級圖 ， 解釋氦原子 、 鎂原子等具有兩個價電子原子的光譜的形成 。第 5章 多電子原子 第五章 多電子原子 教學(xué)內(nèi)容 氦及周期系第二族元素的光譜和能級 具 有兩個價電子的原子態(tài) 泡利原理與同科電子 復(fù)雜原子光譜的一般規(guī)律 輻射躍遷的普用選擇定則 氦氖激光器 （ 自學(xué) 、 了解 ） 第 5章 多電子原子 教學(xué)要求 （ 1） 掌握氦原子 、 鎂原子等具有兩個價電子原子的光譜和能級 。 （ 2） 掌握原子的耦合矢量模型 （ LS耦合和 jj耦合 ） 的步驟 、 適用范圍 ， 正確地求出電子組態(tài)構(gòu)成的原子態(tài) （ 光譜項 ） 。 （ 4） 了解復(fù)雜原子光譜一般規(guī)律 。 （ 6） 了解愛因斯坦原子激發(fā)和輻射躍遷的基本概念 ， 了解氦氖激光器的原理 。 難點 ? LS 耦合 ? 多電子原子基態(tài)的確定和能級高低的判別 ? 泡利原理和同科電子原子態(tài)的確定 第 5章 多電子原子 通過前幾章的學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)知道了單電子和具有一個價電子的原子光譜及其規(guī)律，同時對形成光譜的能級作了比較詳細的研究。 堿金屬原子的原子模型可以描述為：原子實 +一個價電子 ,這個價電子在原子中所處的狀態(tài) ,n,l,s決定了堿金屬的原子態(tài) n2s+1Lj，而價電子在不同能級間的躍遷，便形成了堿金屬原子的光譜。 第 5章 多電子原子 若核 (實 )外有兩個電子 ， 由兩個價電子躍遷而形成的光譜如何 ？ 能級如何 ？ 原子態(tài)如何 ？ He： Z=2 Be： Z=4=2+2 Mg： Z=12=2+8+2 Ca： Z=20=2+8+8+2 Sr： Z=38=2+8+8+18+2 Ba： Z=56=2+8+8+18+18+2 Ra： Z=88=2+8+8+18+18+18+2 第 5章 多電子原子 氦 及周期系第二族元素的光譜和能級 一、 氦原子的光譜和能級 二、鎂原子的光譜和能級 第 5章 多電子原子 光譜 分成主線系、第一輔線系、第二輔線系等，每個線系有 兩套譜線 。 一、氦原子光譜實驗規(guī)律和能級 第 5章 多電子原子 第一節(jié)：氫的光譜和能級 2．能級和能級圖 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間躍遷產(chǎn)生的；根據(jù)氦光譜的上述特點，不難推測，其能級也分為兩套： 單層結(jié)構(gòu) : 1S,1P,1D,1F 仲氦 三層結(jié)構(gòu) : 3S ,3P,3D,3F正氦 Next 氦能級標(biāo)記 能級特點 ① 能級分為兩套 ，單層和三層能級間沒有躍遷；氦的基態(tài)是 1s1s1S0； ② 狀態(tài) 1s1s3S1不存在； ③ 所有的 3S1態(tài)都是單層的； ④ 1s2s1S0和 1s2s3S1是氦的兩個亞穩(wěn)態(tài)； ⑤ 一種電子態(tài)對應(yīng)于多種原子態(tài)。相應(yīng)的能級也有兩套，單重態(tài)能級和三重態(tài)能級，兩套能級之間無偶極躍遷。 兩個電子之間的相互作用 : 例：氦原子基態(tài) : 1s1s 第一激發(fā)態(tài) : 1s2s 鎂原子基態(tài) : 3s3s 第一激發(fā)態(tài) : 3s3p 電子組態(tài) : 1 n 1 l 1 s 1 = 1/2 l 1 s 1 2 n 2 l 2 s 2 = 1/2 l 2 s 2 ( ) 2 1 5 , s l G ( ) 1 2 6 , s lG ( ) 2 2 4 , s l G ( ) 1 1 3 , s l G ( ) 2 1 2 , s s G ( ) 2 1 , l l G1 第 5章 多電子原子 二、 LS耦合 （ 1）適用條件 （ 2）兩個軌道角動量的耦合 （ 3）兩個自旋角動量的耦合 （ 4）總軌道角動量與總自旋角動量的耦合 （ 5）原子態(tài)的標(biāo)記法 （ 6）洪特定則 （ 7）朗德間隔定則 （ 8）躍遷的選擇定則 第 5章 多電子原子 （ 1）適用條件 適用條件 : 兩個電子自旋之間的相互作用和兩個電子的軌道 之間的相互作用，比每個電子自身的旋 軌相互作用強。 推廣到更多的電子系統(tǒng)： LS耦合 ： (s1s2…)( l1l2…)=( SL)＝ Ｊ l 1