原子物理第4章課件

1、第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋Automic Physics 原子物理學(xué)原子物理學(xué)結(jié)束堿金屬元素：堿金屬元素：原子序數(shù)：原子序數(shù)：在元素周期表中同族、同是一價化合價，有類似的化在元素周期表中同族、同是一價化合價，有類似的化學(xué)性質(zhì)，都有較小的電離能，同有金屬的一般性質(zhì)。學(xué)性質(zhì)，都有較小的電離能，同有金屬的一般性質(zhì)。類似的光譜結(jié)構(gòu)。類似的光譜結(jié)構(gòu)。鋰鋰Li、鈉、鈉Na、鉀、鉀K、銣、銣Rb、銫、銫Cs、鈁、鈁FrLi 3、Na 11、K19、Rb 37、Cs55、Fr87共共 性：性：結(jié)束第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：

2、堿金屬原子和電子自旋目錄nextback2nRn里德伯光譜公式：里德伯光譜公式：1厘米波數(shù) 埃波長主線系第一輔線系柏格曼線系第二輔線系鋰的光譜線系4000300020001000250030004000500010000 2000070002Rn 2RTn結(jié)束目錄第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜, 3 , 2,2nnRn主線主主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系柏格曼線系柏格曼線系,4, 3,2nnRn二輔二輔, 4, 3,2nnRn一輔一輔,5 ,4,2nn

3、Rn柏格柏格第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋1厘米波數(shù)埃波長主線系第一輔線系柏格曼線系第二輔線系4000300020001000250030004000500010000200007000, 3 , 2,222nnRR主線二輔, 4 , 3,222nnRR二輔主線, 4 , 3,222nnRR一輔主線, 5 , 4,322nnRR柏格一輔第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜, 3 , 2,222nnRRn主線二輔由由主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系柏格曼線系柏格曼線系,4, 3,222nnRRn二輔主線, 4, 3,222nnRRn一輔主

4、線,5 ,4,322nnRRn柏格一輔光譜項：光譜項：22nRnRT21EEhhcEhcE21光譜項對應(yīng)原子能級，從光譜中能得到原子能級分布。光譜項對應(yīng)原子能級，從光譜中能得到原子能級分布。第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋2nRn的能級對應(yīng)譜系原子躍遷目標同一主量子同一主量子數(shù)數(shù)n下有不同下有不同修正值，表修正值，表明同一主量明同一主量子數(shù)子數(shù)n下有能下有能量不同（略量不同（略有差別）的有差別）的狀態(tài)。用狀態(tài)。用s、p、d、f、表示。表示。hcEhcE1212TT 主線系、第一、第二輔線系的目標是有同一主量子數(shù)主線系、第一、第二輔線系的目標是有同一主量子數(shù)n=2的狀態(tài)的

5、狀態(tài)第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜, 3 , 2,222nnRRn主線二輔主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系柏格曼線系柏格曼線系,4, 3,222nnRRn二輔主線, 4, 3,222nnRRn一輔主線,5 ,4,322nnRRn柏格一輔光譜項：光譜項：22nRnRT第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋同一主量子同一主量子數(shù)數(shù)n下有不同下有不同修正值，表修正值，表明同一主量明同一主量子數(shù)子數(shù)n下有能下有能量不同（略量不同（略有差別）的有差別）的狀態(tài)。用狀態(tài)。用s、p、d、f、表示。表示。同一線系光譜項第二項有相同的修正值，表明它們來同一線

6、系光譜項第二項有相同的修正值，表明它們來自不同主量子數(shù)下相同的子狀態(tài)自不同主量子數(shù)下相同的子狀態(tài)第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜, 3 , 2,222nnRRn主線二輔主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系柏格曼線系柏格曼線系,4, 3,222nnRRn二輔主線, 4, 3,222nnRRn一輔主線,5 ,4,322nnRRn柏格一輔第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋同一主量子同一主量子數(shù)數(shù)n下有不同下有不同修正值，表修正值，表明同一主量明同一主量子數(shù)子數(shù)n下有能下有能量不同（略量不同（略有差別）的有差別）的狀態(tài)。用狀態(tài)。用s、p、d、f、表

7、示。表示。, 3 , 2,222nnRRpsn主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系柏格曼線系柏格曼線系, 4, 3,222nnRRSpn, 4, 3,222nnRRdpn,5 ,4,322nnRRfdn第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋, 3 , 2,222snnRRpn主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系柏格曼線系柏格曼線系, 4 , 3,222nnRRspn, 4 , 3,222nnRRdpn, 5 , 4,322nnRRfdn從光譜分析能級從光譜分析能級sdpfE躍遷前躍遷前主線主線二輔

8、二輔一輔一輔柏格柏格主線系、第一、第二輔線系的目標是有同一主量子數(shù)主線系、第一、第二輔線系的目標是有同一主量子數(shù)n=2的狀態(tài)的狀態(tài)同一線系光譜項第二項有同一線系光譜項第二項有相同的修正值，表明它們相同的修正值，表明它們來自不同主量子數(shù)下相同來自不同主量子數(shù)下相同的子狀態(tài)的子狀態(tài)第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋, 3 , 2,222snnRRpn主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系柏格曼線系柏格曼線系, 4 , 3,222nnRRspn, 4 , 3,222nnRRdpn, 5 , 4,322nnRRfdn從

9、光譜分析能級從光譜分析能級sdpfE躍遷前躍遷前主線主線二輔二輔一輔一輔柏格柏格主線系、第一、第二輔線系的目標是有同一主量子數(shù)主線系、第一、第二輔線系的目標是有同一主量子數(shù)n=2的狀態(tài)的狀態(tài)同一線系光譜是來自不同主同一線系光譜是來自不同主量子數(shù)下相同子狀態(tài)向同一量子數(shù)下相同子狀態(tài)向同一目標狀態(tài)躍遷的光譜目標狀態(tài)躍遷的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜由由12EEh第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋, 3 , 2,222nnRRpsn主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系柏格曼線系柏格曼線系, 4 , 3,222nnRRSPn, 4 , 3,

10、222nnRRdpn, 5 , 4,322nnRRfdn同一線系光譜是來自不同主同一線系光譜是來自不同主量子數(shù)下相同子狀態(tài)向同一量子數(shù)下相同子狀態(tài)向同一目標狀態(tài)躍遷的光譜目標狀態(tài)躍遷的光譜結(jié)束第一節(jié)：堿金屬原子的光譜第一節(jié)：堿金屬原子的光譜目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋由由12EEh同一同一n有不同能量狀態(tài)，有不同能量狀態(tài)，狀態(tài)數(shù)隨狀態(tài)數(shù)隨n增加而增加增加而增加在主量子數(shù)在主量子數(shù)n下的不同能下的不同能量狀態(tài)構(gòu)成序列，成為譜量狀態(tài)構(gòu)成序列，成為譜系的基礎(chǔ)系的基礎(chǔ)與與玻爾理論玻爾理論預(yù)測的氫原子相比預(yù)測的氫原子相比相同主量子數(shù)相同主量子數(shù)n下的能量下

11、的能量比氫原子低。隨比氫原子低。隨n增加，增加，差別減小。差別減小。相同主量子數(shù)相同主量子數(shù)n下不同能下不同能量狀態(tài)的能量差較大，隨量狀態(tài)的能量差較大，隨n增加，差別減?。浑S增加，差別減小；隨增增加而減小。加而減小。結(jié)束第二節(jié)：原子實的激化和軌道貫穿第二節(jié)：原子實的激化和軌道貫穿目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋Li 3、Na 11、K19、Rb 37、Cs55、Fr8712343212871233212551232123712212191212111123222222222222222222222原子實與價電子：原子實與價電子：結(jié)束第二節(jié)：原子實的激

12、化和軌道貫穿第二節(jié)：原子實的激化和軌道貫穿目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋原子實激化：原子實激化：e電子在原子實單位電荷的電場與激化后的偶極子電場中。電子在原子實單位電荷的電場與激化后的偶極子電場中。能級比氫原子低。能級比氫原子低。結(jié)束第二節(jié)：原子實的激化和軌道貫穿第二節(jié)：原子實的激化和軌道貫穿目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋原子軌道貫穿：原子軌道貫穿：當(dāng)電子軌道偏心率越大時，發(fā)生原子實激化與貫穿現(xiàn)象越當(dāng)電子軌道偏心率越大時，發(fā)生原子實激化與貫穿現(xiàn)象越顯著，能級比氫原子越低。顯著，能級比氫原子越低。22nR

13、ZT222nRnRZnRT按索末非理論，軌道偏心情況由角動量量子數(shù)按索末非理論，軌道偏心情況由角動量量子數(shù)反映，反映，越越小，偏心越大。小，偏心越大。S、p、d、f分別對應(yīng)分別對應(yīng)=0，1，2，3結(jié)束第三節(jié)：堿金屬原子光譜的精細結(jié)構(gòu)第三節(jié)：堿金屬原子光譜的精細結(jié)構(gòu)目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋主線系主線系第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系第一條第一條第二條第二條第三條第三條第四條第四條線系限線系限結(jié)束第三節(jié)：堿金屬原子光譜的精細結(jié)構(gòu)第三節(jié)：堿金屬原子光譜的精細結(jié)構(gòu)目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋主線

14、系主線系第二輔線第二輔線系系第一輔線第一輔線系系第一條第一條第二條第二條第三條第三條第四條第四條線系限線系限由由12EEh主線系第一條與第二輔線系等寬表明：主線系第一條與第二輔線系等寬表明： p態(tài)是雙層的，態(tài)是雙層的，s態(tài)是單層的態(tài)是單層的第一輔線系有三條表明：第一輔線系有三條表明：d態(tài)是雙層的態(tài)是雙層的主線系第一條與第二輔線系、第一輔線系外側(cè)線等寬表明：主線系第一條與第二輔線系、第一輔線系外側(cè)線等寬表明： 第一輔線外側(cè)兩線是第一輔線外側(cè)兩線是d態(tài)雙層能級中同一層向態(tài)雙層能級中同一層向p態(tài)雙層態(tài)雙層 分別躍遷的結(jié)果。分別躍遷的結(jié)果。結(jié)束第三節(jié)：堿金屬原子光譜的精細結(jié)構(gòu)第三節(jié)：堿金屬原子光譜的精

15、細結(jié)構(gòu)目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋主線系主線系第二輔線第二輔線系系第一輔線第一輔線系系第一條第一條第二條第二條第三條第三條第四條第四條線系限線系限由由12EEh雙層能級間隔：雙層能級間隔：主線系雙線間隔逐漸減小，表明同一主線系雙線間隔逐漸減小，表明同一值的雙值的雙能級間隔，隨能級間隔，隨n增加而減小；增加而減??；同一同一n值時，雙層能級間隔隨值時，雙層能級間隔隨增大而減小。增大而減小。結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋1925年，

16、烏楞貝克與古德史密特首先提出原子能級分裂來自年，烏楞貝克與古德史密特首先提出原子能級分裂來自電子自旋及其相伴的電子自旋磁矩與原子實磁場的相互作用電子自旋及其相伴的電子自旋磁矩與原子實磁場的相互作用能能SpeSaBsllEEE如果自旋有兩個取向，能級將分裂為雙層。如果自旋有兩個取向，能級將分裂為雙層。一、電子自旋與能及分裂一、電子自旋與能及分裂BEBasslBE11cosaslBEE22cosaslBEE結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋電子自旋量子數(shù)電子自旋量子數(shù)s：二、電子自

17、旋與電子總動量二、電子自旋與電子總動量12)(l數(shù)為下在空間的可能取向個量子數(shù)同一角動量2h間隔角動量空間取向量子化按前面氫原子理論：按前面氫原子理論：如果自旋有兩個取向，按相同規(guī)則，即如果自旋有兩個取向，按相同規(guī)則，即2s+1=2,自旋量子自旋量子數(shù)數(shù)s應(yīng)取應(yīng)取1/2。2212hhsps自旋角動量221221hh、分量為在原子實磁場中的兩個221221hphpll、為原子總角動量簡單推斷結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋量子力學(xué)的推導(dǎo)結(jié)果：量子力學(xué)的推導(dǎo)結(jié)果：二、自旋與總角動

18、量二、自旋與總角動量slslj,jpsplp21hllpl21hssps21hjjpj21ssplpjp21總角動量：總角動量：結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋slslj,jpsplp21hllpl21hssps21hjjpjsplpjp21總角動量：總角動量：三、電子自旋與軌道相互作用能三、電子自旋與軌道相互作用能aBssljsljsljcosaslBEEsljsljEE結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：

19、堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋自旋磁矩自旋磁矩三、電子自旋與軌道相互作用能三、電子自旋與軌道相互作用能sspmeBsmhehme7 . 143212121結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋軌道磁場軌道磁場三、電子自旋與軌道相互作用能三、電子自旋與軌道相互作用能2003200201,sin,14sin4cpmrvprmceZrevZBllcos2222slsljppppp由slsljlpppppB2cos222s夾角與2142223200sljlslsppprm

20、ceZmeBE2142422232222200sljrhcmeZ能級移動：能級移動：結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋三、電子自旋與軌道相互作用能三、電子自旋與軌道相互作用能121,234*2222lllnZRasljhcaEls2142422232222200sljrhcmeZEls能級移動：能級移動：為玻爾軌道半徑133133,1211alllnaZr1jjj1lll1sss2222sljahcETlsls221laTlj2121laTlj12134221llnZRlaTT

21、精細結(jié)構(gòu)常數(shù)che0242結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋三、電子自旋與軌道相互作用能三、電子自旋與軌道相互作用能2222sljhcaEls2142422232222200sljrhcmeZEls能級移動：能級移動：1jjj1lll1sss2222sljahcETlsls221laTlj2121laTlj12134221llnZRlaTT從能級是否分裂，能級分裂間隔的大從能級是否分裂，能級分裂間隔的大小隨小隨n、的變化看理論的正確性。的變化看理論的正確性。能級分裂間隔的大小隨

22、能級分裂間隔的大小隨n、的增加而的增加而減小。減小。結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋三、電子自旋與軌道相互作用能三、電子自旋與軌道相互作用能2222sljhcaEls2142422232222200sljrhcmeZEls能級移動：能級移動：2222sljahcETlsls221laTlj2121laTlj12134221llnZRlaTT從能級是否分裂，能級分裂間隔的大從能級是否分裂，能級分裂間隔的大小隨小隨n、的變化看理論的正確性。的變化看理論的正確性。堿金屬的所有堿金屬

23、的所有S能級都是單層的：能級都是單層的：S S能級能級=0=0210slj0210slj是虛數(shù))1(jjpj層的。一個值，因而能級是單只有21j結(jié)束目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋主線系主線系第二輔線第二輔線系系第一輔線第一輔線系系第一條第一條第二條第二條第三條第三條第四條第四條線系限線系限由由12EEh自旋引起能級分裂理論推導(dǎo)結(jié)果與光譜觀測的自旋引起能級分裂理論推導(dǎo)結(jié)果與光譜觀測的比較：比較：第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用隨隨n的變化看主線系的變化看主線系隨隨的變化看主線系、第一輔線系的變化看主線系、第一輔

24、線系結(jié)束第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用第四節(jié)：電子自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋四、原子態(tài)符號四、原子態(tài)符號電子態(tài)：電子態(tài)：，、，、，dpspss333221原子態(tài)：原子態(tài)：、252232232212212DDPPS原子實的總量子數(shù)均為零，原子實的總量子數(shù)均為零，因此堿金屬原子的總量子數(shù)因此堿金屬原子的總量子數(shù)與價電子相同與價電子相同結(jié)束第五節(jié)：單電子輻射躍遷的選擇定則第五節(jié)：單電子輻射躍遷的選擇定則目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋主線系主線系第二輔線第二輔線系系第一輔線系第

25、一輔線系由由12EEh結(jié)束第五節(jié)：單電子輻射躍遷的選擇定則第五節(jié)：單電子輻射躍遷的選擇定則目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋由由12EEh主線系主線系232D212P232P212S第二輔線系第二輔線系第一輔線系第一輔線系212P232P252D212S212P232P1l1l1l1 , 0j1, 0 j1, 0 j232D252D232P212P1, 0 j選擇定則選擇定則：1l結(jié)束目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋由由12EEh232D212P232P252D從堿金屬原子能級結(jié)構(gòu)形成從堿金屬原子能級結(jié)構(gòu)形成

26、機理看，氫原子是否有復(fù)雜機理看，氫原子是否有復(fù)雜結(jié)構(gòu)？結(jié)構(gòu)？氫原子光譜是否有復(fù)雜結(jié)構(gòu)？氫原子光譜是否有復(fù)雜結(jié)構(gòu)？結(jié)束第六節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動第六節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋一、氫原子能級精細結(jié)構(gòu)理論一、氫原子能級精細結(jié)構(gòu)理論索末菲索末菲能量主要部分：能量主要部分：nnnsZRhcEr431322相對論效應(yīng)部分：相對論效應(yīng)部分：220nZRhcEnlnsZRhcEr43211322海森堡量子論海森堡量子論自旋與軌道相互作用部分：自旋與軌道相互作用部分：2121222342sljlllnsZRhcEls

27、結(jié)束第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋一、氫原子能級精細結(jié)構(gòu)理論一、氫原子能級精細結(jié)構(gòu)理論索末菲索末菲總能量：總能量：nnnsZRhcEr431322相對論效應(yīng)部分：相對論效應(yīng)部分：njnsZRhcnZRhcEEEElsr43211342220海森堡量子論海森堡量子論自旋與軌道相互作用部分：自旋與軌道相互作用部分：2121222342sljlllnsZRhcElsnlnsZRhcEr43211322結(jié)束第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動

28、目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋一、氫原子能級精細結(jié)構(gòu)理論一、氫原子能級精細結(jié)構(gòu)理論總能量：總能量：能級分裂特征：能級分裂特征：njnsZRhcnZRhcEEEElsr43211342220能級移動：隨能級移動：隨n增加減小，隨增加減小，隨增加減小增加減小由第一項由第一項因因z-s=1，能量沒有堿金屬原子的大移動，能量沒有堿金屬原子的大移動,且不且不同同有相同有相同j的情況的情況-簡并簡并2523212, 2、jl2321211, 1、jl因因z-=1，能量沒有堿金屬原子的大移動，能量沒有堿金屬原子的大移動由第二項：由第二項：結(jié)束第五節(jié)：氫原子光譜的

29、精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋二、能級精細結(jié)構(gòu)二、能級精細結(jié)構(gòu)101、， jlnjnsZRhcnZRhcEEEElsr43211342220結(jié)束第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋三、能級與輻射精細結(jié)構(gòu)三、能級與輻射精細結(jié)構(gòu)選擇定則選擇定則101、， jl賴曼系賴曼系巴耳末系巴耳末系11nn22nn21223,212S1Pn雙線雙線由于能量簡并，巴耳末系第一由于能量簡并，巴耳末系

30、第一條應(yīng)該是條應(yīng)該是5條不同譜線條不同譜線2II2II3II3II1I2I3I101、， jl結(jié)束第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋四、藍姆移動四、藍姆移動觀察到兩條譜線，其間隔是觀察到兩條譜線，其間隔是理論預(yù)期的理論預(yù)期的96%。zMH1000,03. 0P2S21212212厘米高出比懷疑是1000MHz結(jié)束第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動第五節(jié)：氫原子光譜的精細結(jié)構(gòu)與藍姆移動目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋二、藍姆移動二、

31、藍姆移動藍姆和李瑟福證明：藍姆和李瑟福證明：zMH1058P2S2212212高出比藍姆移動在量子電動力學(xué)中得到解釋藍姆移動在量子電動力學(xué)中得到解釋10.2ev鎢鎢10.2ev激發(fā)到激發(fā)到2S、2Phv將將2S激激發(fā)到發(fā)到2P3/22P3/2 自發(fā)躍遷到自發(fā)躍遷到1S,光電流減小光電流減小測出測出2S1/2到到2P3/2的間隔的間隔結(jié)束目錄第四章：堿金屬原子和電子自旋第四章：堿金屬原子和電子自旋本章總結(jié)：本章總結(jié)：氫與堿金屬原子光譜可用一個共同框架理論來解釋：單電子活動結(jié)果氫與堿金屬原子光譜可用一個共同框架理論來解釋：單電子活動結(jié)果氫原子：氫原子：電子態(tài)：電子態(tài)：1s，2s、2p，3s、3p、

32、3d，4s、4p、4d、4f原子態(tài)：原子態(tài)：1S，2S、2P，3S、3P、3D，4S、4P、4D、4F因軌道不同而使主量子數(shù)不同的狀態(tài)有大的能量差。因軌道不同而使主量子數(shù)不同的狀態(tài)有大的能量差。因自旋與軌道相互作用而使有相同電子態(tài)的原子態(tài)有不同的能量：因自旋與軌道相互作用而使有相同電子態(tài)的原子態(tài)有不同的能量：如：如：22P1/2、 22P3/2 ，32D3/2 ， 32D5/2因相對論量子效應(yīng)而使有相同主量子數(shù)的不同電子態(tài)（不同角因相對論量子效應(yīng)而使有相同主量子數(shù)的不同電子態(tài)（不同角動量量子數(shù)狀態(tài)）有能量差。動量量子數(shù)狀態(tài)）有能量差。如：如：2S、2P， 3S、3P、3D， 4S、4P、4D、4F結(jié)束自旋同軌道運動的相互作用自旋同軌道運動的相互作用目錄nextback第四章：堿金屬原子和電子