多電子原子泡利原理課件

1、 第五章多電子原子：泡利原理 第五章結(jié)束目錄nextback引言前面幾章討論了：?jiǎn)坞娮釉芋w系氫原子類氫離子堿金屬原子研究方法：光譜能級(jí)能級(jí)形成的分析多電子原子體系兩個(gè)電子或兩個(gè)價(jià)電子的原子：其它的多電子原子：本將章討論：玻爾理論量子力學(xué)光譜能級(jí)能級(jí)形成的分析泡利原理元素周期表結(jié)束目錄nextback引言前面幾章討論了：?jiǎn)坞娮釉芋w系氫24 氦的光譜和能級(jí)25 兩個(gè)電子的耦合26 泡利不相容原理27 元素周期表結(jié)束目錄nextback24 氦的光譜和能級(jí)25 兩個(gè)電子的耦合26 泡利結(jié)束目錄nextback24 氦的光譜和能級(jí)一、氦光譜的特點(diǎn)主線系：第二輔線系：第一輔線系：柏格曼系：我們知道堿

2、金屬原子的光譜分為四個(gè)線系： 從高P態(tài)向最低S態(tài)躍遷產(chǎn)生從高S態(tài)向最低P態(tài)躍遷產(chǎn)生從高D態(tài)向最低P態(tài)躍遷產(chǎn)生從高F態(tài)向最低D態(tài)躍遷產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)表明，氦原子的光譜也是由這些線系構(gòu)成的，但不同的是：氦原子光譜的上述四個(gè)線系都出現(xiàn)雙份，即兩個(gè)主線系，兩個(gè)銳線系等。而且這兩套譜線的結(jié)構(gòu)有明顯的差異，一套譜線由單線構(gòu)成，另一套譜線卻十分復(fù)雜。結(jié)束目錄nextback24 氦的光譜和能級(jí)一、氦光譜的特結(jié)束目錄nextback氦光譜除具有原子光譜的一般規(guī)律外，還具有以下特點(diǎn)：氦的光譜分兩套單線結(jié)構(gòu)多線結(jié)構(gòu)主線系第一輔線系第二輔線系伯格曼線系每一條譜線只有一個(gè)成分主線系第一輔線系第二輔線系伯格曼線系三線結(jié)構(gòu)六線結(jié)

3、構(gòu)結(jié)束目錄nextback氦光譜除具有原子光譜的一般規(guī)律外，還結(jié)束目錄nextback二、氦能級(jí)的特點(diǎn)從氦光譜出發(fā)分析推斷出的氦能級(jí)圖如下：結(jié)束目錄nextback二、氦能級(jí)的特點(diǎn)從氦光譜出發(fā)分析推斷結(jié)束目錄nextback1.能級(jí)分為兩套單層結(jié)構(gòu)：三層結(jié)構(gòu)：電子在三層能級(jí)之間的躍遷，在一定的選擇定則下， 產(chǎn)生三重線及六重線。各S、P、D、F能級(jí)都是單層，用原子態(tài)符號(hào)表示。電子在單層能級(jí)之間的躍遷產(chǎn)生單線結(jié)構(gòu)譜線。除S能級(jí)是單層外，其余的P、D、F能級(jí)都是三層，用原子態(tài)符號(hào)表示。注意：一般情況下，這兩套能級(jí)之間沒(méi)有相互躍遷。2.存在幾個(gè)亞穩(wěn)態(tài)23S1和21S0都是亞穩(wěn)態(tài)。不能躍遷到更低能級(jí)的狀

4、態(tài)稱為亞穩(wěn)態(tài),當(dāng)原子處在亞穩(wěn)態(tài)時(shí)，必須將其激發(fā)到更高能態(tài)，方可脫離此態(tài)回到基態(tài)。結(jié)束目錄nextback1.能級(jí)分為兩套單層結(jié)構(gòu)：三層結(jié)結(jié)束目錄nextback3.基態(tài)電子組態(tài)1s1s沒(méi)有形成13S1能級(jí)（能級(jí)空缺）。.基態(tài)11S0與第一激發(fā)態(tài)23S1之間的能量相差很大，達(dá)19.77eV。電離能是所有元素中最大的，達(dá)24.58eV。5.圖示的氦能譜，除了基態(tài)11S0是由兩個(gè)電子都處在1s的電子組態(tài)形成之外，其余的能級(jí)都是由一個(gè)電子處在1s，另一個(gè)電子處在2s、2p、3s、3p、3d等電子組態(tài)形成。6.由同一電子組態(tài)所形成的三重態(tài)和單重態(tài)中，三重態(tài)的能級(jí)總低于和單重態(tài)的能級(jí)。結(jié)束目錄nextba

5、ck3.基態(tài)電子組態(tài)1s1s沒(méi)有形成13結(jié)束目錄nextback25 兩個(gè)電子的耦合氦光譜單線結(jié)構(gòu)多線結(jié)構(gòu)氦能級(jí)單層結(jié)構(gòu)：三層結(jié)構(gòu)：兩個(gè)電子的耦合結(jié)束目錄nextback25 兩個(gè)電子的耦合氦光譜單線結(jié)束目錄nextback一、電子組態(tài)1.電子組態(tài)處于一定狀態(tài)的若干個(gè)（價(jià)）電子的組合 。2.電子組態(tài)的表示單個(gè)電子： 兩個(gè)電子： 多個(gè)電子： 3.例子氦原子基態(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結(jié)束目錄nextback一、電子組態(tài)1.電子組態(tài)處于一定狀態(tài)二、由兩個(gè)電子的電子組態(tài)形成的原子態(tài)原子的總角動(dòng)量?jī)蓚€(gè)電子的角動(dòng)量核的角動(dòng)量（忽略）軌道角動(dòng)量自旋角動(dòng)

6、量原子態(tài)軌道角動(dòng)量自旋角動(dòng)量二、由兩個(gè)電子的電子組態(tài)形成的原子態(tài)原子的總角動(dòng)量?jī)蓚€(gè)電子的結(jié)束目錄nextback1.兩個(gè)電子的耦合方式 兩個(gè)電子共有四種運(yùn)動(dòng)，它們之間共有六種相互作用：結(jié)束目錄nextback1.兩個(gè)電子的耦合方式 兩個(gè)電子共有結(jié)束目錄nextbackL-S耦合 兩個(gè)電子自旋之間的相互作用和兩個(gè)電子軌道之間的相互作用，比每個(gè)電子自身的自旋-軌道相互作用強(qiáng)，即 G1(s1, s2), G2(1, 2),比G3(s1, 1), G4(s2, 2) 要強(qiáng)得多時(shí)的耦合。兩個(gè)電子的L-S耦合過(guò)程：推廣到多電子系統(tǒng)：L-S耦合： (s1s2)(l1l2)=(S,L)結(jié)束目錄nextback

7、L-S耦合 兩個(gè)電子自旋之間的相L-S耦合的矢量圖 耦合過(guò)程：L-S耦合的矢量圖 耦合過(guò)程：結(jié)束目錄nextbackj-j耦合 每個(gè)電子自身的自旋-軌道相互作用比兩個(gè)電子之間的自旋或軌道運(yùn)動(dòng)相互作用強(qiáng)得多，即G3(s1, 1), G4(s2, 2)比 G1(s1, s2), G2(1, 2)要強(qiáng)得多時(shí)的耦合。兩個(gè)電子的j-j耦合過(guò)程：推廣到多電子系統(tǒng)：j-j耦合： (s1l1)(s2l2) (s3l3) =(j1,j2,j3,)結(jié)束目錄nextbackj-j耦合 每個(gè)電子自身的自旋-j-j耦合的矢量圖 j-j耦合的矢量圖 結(jié)束目錄nextback2.兩個(gè)角動(dòng)量耦合的一般法則其中：設(shè)和分別表示與

8、角量子數(shù)和對(duì)應(yīng)的角動(dòng)量，它們的大小分別為：的大小為：.躍遷選擇定則在原子中，電子在兩個(gè)狀態(tài)之間的躍遷不是任意的，能夠發(fā)生躍遷的兩個(gè)狀態(tài)之間必須滿足一定的關(guān)系，這種關(guān)系稱為躍遷選擇定則。按耦合的類型分兩種：結(jié)束目錄nextback2.兩個(gè)角動(dòng)量耦合的一般法則其中：結(jié)束目錄nextbackL-S耦合j-j耦合原子光譜正是在滿足躍遷選擇定則的前提下，在原子的兩個(gè)狀態(tài)之間躍遷產(chǎn)生。氦原子光譜就是由L-S耦合的選擇定則決定的，例如：s=0決定了氦的兩套能級(jí)之間不可能發(fā)生躍遷。（也有例外的情況）結(jié)束目錄nextbackL-S耦合j-j耦合原子光譜正結(jié)束目錄nextback.由兩個(gè)電子的電子組態(tài)形成的原子態(tài)

9、L-S耦合形成的原子態(tài)兩個(gè)電子的L-S耦合過(guò)程：L-S耦合原子態(tài)的標(biāo)記法： 當(dāng)時(shí)，分別用,F,H, 表示表示能級(jí)的層數(shù)有(2S+1)個(gè)J值結(jié)束目錄nextback.由兩個(gè)電子的電子組態(tài)形成的原子態(tài)結(jié)束目錄nextback例：求一個(gè)P電子和一個(gè)d電子（n1pn2d)可能形成的原子態(tài)。 S = 0 1L=1 2 3解：結(jié)束目錄nextback例：求一個(gè)P電子和一個(gè)d電子（n1結(jié)束目錄nextback例：求一個(gè)3p4p電子組態(tài)可能形成的原子態(tài)。 解：L=0121S01P11D23S13P2,1,03D3,2,1S =0 1結(jié)束目錄nextback例：求一個(gè)3p4p電子組態(tài)可能形成結(jié)束目錄nextba

10、ckj-j耦合形成的原子態(tài)j-j耦合原子態(tài)的標(biāo)記法: j-j耦合的情況下，原子的狀態(tài)用量子數(shù)j1，j2和J來(lái)表示，其方法是（ j1，j2）J 。兩個(gè)電子的j-j耦合過(guò)程：結(jié)束目錄nextbackj-j耦合形成的原子態(tài)j-j耦合原結(jié)束目錄nextback例題:電子組態(tài)nsnp，在j-j 耦合情況下，求可能的原子態(tài)。兩個(gè)電子系統(tǒng)電子組態(tài)為nsnp：s1=1/2, l1=0；s2=1/2,l2=1所以j1=1/2,j2=1/2,3/2。j2=1/2, 3/2j1=1/2(1/2,1/2)1,0,(1/2,3/2)2,1解：結(jié)束目錄nextback例題:電子組態(tài)nsnp，在j-j 耦結(jié)束目錄nextb

11、ack5.氦原子能級(jí)分為兩套（單層和三層）的解釋氦原子的兩個(gè)電子的耦合是屬L-S耦合其中：?jiǎn)沃貞B(tài)三重態(tài)例：ss組態(tài)單重態(tài)三重態(tài)L-S耦合結(jié)束目錄nextback5.氦原子能級(jí)分為兩套（單層和三層）結(jié)束目錄nextback單重態(tài)三重態(tài)pp組態(tài)L-S耦合結(jié)束目錄nextback單重態(tài)三重態(tài)pp組態(tài)L-S耦合結(jié)束目錄nextback26 泡利不相容原理1.能級(jí)空缺現(xiàn)象例：氦的1s1s組態(tài)L-S耦合L=0S = 0 1(缺)氦的npnp組態(tài)L-S耦合S = 0 1(缺)L=0L=1L=2(缺)(缺)一、泡利原理提出的背景結(jié)束目錄nextback26 泡利不相容原理1.能級(jí)空缺現(xiàn)結(jié)束目錄nextback

12、由此可見(jiàn)，在L-S耦合所形成的原子態(tài)中，有些實(shí)際沒(méi)有出現(xiàn)，這種現(xiàn)象稱為能級(jí)空缺現(xiàn)象。二、泡利不相容原理這是為什么？.核外電子的規(guī)律排布由元素周期表可推測(cè)，原子中核外電子是在不同軌道上按一定規(guī)律排布的，而且某一軌道上能夠容納的最多電子數(shù)是一定的。這又是為什么呢？1.泡利原理的最初表述 為回答上述問(wèn)題，1925年，奧地利物理學(xué)家Pauli 提出了不相容原理：結(jié)束目錄nextback由此可見(jiàn)，在L-S耦合所形成的原子結(jié)束目錄nextback在一個(gè)原子中，不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的狀態(tài)。2.泡利原理的量子表述量子力學(xué)建立后，人們利用量子力學(xué)的語(yǔ)言對(duì)泡利原理作了量子的表述。量子力學(xué)對(duì)原子

13、中電子狀態(tài)的描述在量子力學(xué)中，用五個(gè)量子數(shù)來(lái)描述一個(gè)電子的狀態(tài)。(n，l，s， ， )n主量子數(shù)：決定原子中電子軌道大小和能量高低的主要因數(shù)。n=1、2、3、l軌道量子數(shù)：決定電子軌道的形狀和角動(dòng)量的大小，同時(shí)也與能量有關(guān)。結(jié)束目錄nextback在一個(gè)原子中，不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以結(jié)束目錄nextbacks自旋量子數(shù)： 決定電子自旋角動(dòng)量的大小，同時(shí)也與能量有關(guān)。軌道磁量子數(shù)： 決定電子軌道角動(dòng)量在外場(chǎng)方向的投影。自旋磁量子數(shù)： 決定電子自旋角動(dòng)量在外場(chǎng)方向的投影。 ，分別稱為正旋和反旋。若兩個(gè)電子的相同，稱為自旋平行，總自旋為；若兩個(gè)電子的相反，稱為自旋反平行，總自旋為。由于是不變的，描述一

14、個(gè)電子狀態(tài)的量子數(shù)只需四個(gè)即可。(n，l， ， )結(jié)束目錄nextbacks自旋量子數(shù)：結(jié)束目錄nextback泡利原理的量子表述表述在一個(gè)原子中，不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的四個(gè)量子數(shù)。(n，l， ， )3.泡利原理的普遍表述 泡利原理不僅適用于原子，也適用于其它微觀體系，是微觀粒子運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律之一。即：在由費(fèi)米子組成的系統(tǒng)中，不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的粒子具有完全相同的狀態(tài)。費(fèi)米子： 自旋為奇數(shù)倍的微觀粒子，如電子、質(zhì)子、中子等。結(jié)束目錄nextback泡利原理的量子表述表述在一個(gè)原子結(jié)束目錄nextback三、泡利原理的應(yīng)用1.氦能級(jí)空缺現(xiàn)象的解釋氦的1s1s組態(tài)L-S耦合

15、L=0S = 0 1(缺)1s1s組態(tài)n，l， 相同泡利原理必不相同，即：自旋反平行S=0單重態(tài)自旋平行S=三重態(tài)而若違反泡利原理結(jié)束目錄nextback三、泡利原理的應(yīng)用1.氦能級(jí)空缺現(xiàn)象根據(jù)泡利原理，必為偶數(shù)。即：為偶數(shù)的原子態(tài)是符合泡利原理的，為奇數(shù)的原子態(tài)是違反泡利原理的（是空缺的）。結(jié)束目錄nextback例：氦的npnp組態(tài)L-S耦合S = 0 1(缺)L=0L=1L=2(缺)(缺)根據(jù)泡利原理，必為偶數(shù)。即：為偶數(shù)的原子態(tài)是符結(jié)束目錄nextback.由同科電子組成的電子組態(tài)所形成的三重態(tài)與單重態(tài)能量高低的比較同科電子(n，l 相同)自旋平行,即 相同泡利原理必不同空間取向不同電

16、勢(shì)能低系統(tǒng)穩(wěn)定總自旋S=1三重態(tài)自旋反平行,即 不同泡利原理可相同空間取向相同電勢(shì)能高系統(tǒng)不穩(wěn)定總自旋S=0單重態(tài)結(jié)束目錄nextback.由同科電子組成的電子組態(tài)所形成的結(jié)束目錄nextback 所以，由同一電子組態(tài)所形成的三重態(tài)與單重態(tài)中，三重態(tài)的能量總比單重態(tài)的低。結(jié)束目錄nextback 所以，由同一電子組態(tài)所形成的27 元素周期表1.元素周期表一、元素周期表 1869年俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)，若把元素按原子量的次序排列起來(lái)，則元素的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)呈周期性變化，從而創(chuàng)立了元素周期表。 后來(lái)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，周期表內(nèi)各元素并不按原子量的次序排列，而是按核外電子數(shù)的順序排列。27 元素周期表

17、1.元素周期表一、元素周期表 1869年多電子原子泡利原理課件 元素的化學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)周期性的變化。2.元素性質(zhì)的周期性變化 元素的光譜性質(zhì)呈現(xiàn)周期性的變化。元素的物理性質(zhì)呈現(xiàn)周期性的變化。 元素的化學(xué)性質(zhì)呈現(xiàn)周期性的變化。2.元素性質(zhì)的周期性變化二、元素性質(zhì)周期性的解釋1.核外電子的殼層結(jié)構(gòu) 主殼層 把主量子數(shù)n相同的電子可視為分布于同一殼層，稱為主殼層。 對(duì)應(yīng)于n=1、2、3、4、的主殼層分別稱為K、L、M、N 、主殼層。核外電子排布的周期性，即電子組態(tài)的周期性。1916年至1918年，由玻爾從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度給以解釋。物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)性質(zhì)的周期性變化 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的周期性變化玻爾元素性質(zhì)的

18、周期性變化 二、元素性質(zhì)周期性的解釋1.核外電子的殼層結(jié)構(gòu) 主殼層 在同一主殼層中,軌道量子數(shù) 相同的電子可視為分布于同一殼層，稱為支殼層。 支殼層 對(duì)應(yīng)于 =0、1、2、3、4、的支殼層分別稱為s、p、d、f、g、h、支殼層。2.核外電子填充殼層的規(guī)律泡利不相容原理能量最低原理決定各主支殼層所能容納的最多電子數(shù)。決定電子填充各主支殼層的順序。 在同一主殼層中,軌道量子數(shù) 相同的電子可視為分布于由泡利不相容原理決定各主支殼層所能容納的最多電子數(shù)。支殼層主殼層由泡利不相容原理決定各主支殼層所能容納的最多電子數(shù)。支殼層表 各殼層可以容納的最多電子數(shù)56主量子數(shù)殼層名稱最多電子數(shù) 2n2 軌道量 子

19、數(shù)支殼層最多電子數(shù) 2(2+1)1234KLMNOP281832507200 10 1 2 3 0 1 2 3 4 50 1 20 1 2 3 4ss ps p ds p d fs p d f g hs p d f g 2 2 6 2 6 10 2 6 1014 2 6 10 14 18 2 6 10 141832 表 各殼層可以容納的最多電子數(shù)56主量子數(shù)殼層名稱最多電子能量最低原理：由能量最低原理決定電子填充各主支殼層的順序。 原子在正常狀態(tài)時(shí)，每個(gè)電子在不違背泡利不相容原理的前提下，總是趨向占有最低能量的狀態(tài)，以使原子系統(tǒng)的能量具有最小值。 所以電子按能量由低到高的次序填充各殼層。能量最

20、低原理：由能量最低原理決定電子填充各主支殼層的順序。殼層結(jié)構(gòu)按能量高低排列的順序 )原子能量的主要部分： ，n越小，能量越低。)考慮內(nèi)層電子對(duì)原子核的屏蔽作用：E是的函數(shù)： 減小，Z*增加。所以，同一主殼層中（n相同而不同）：E(ns)E(np)E(nd)E(nf) )當(dāng)n、都不相同時(shí)，同時(shí)考慮n和Z*的影響，則出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象。即 n大小的能級(jí)，低于 n 小 大的能級(jí)。殼層結(jié)構(gòu)按能量高低排列的順序 )原子能量的主要部分： E(4s) E(3d) E(4p)E(5s) E(4d) E(5p)E(6s) E(4f)E (5d)3時(shí)，由n、決定的狀態(tài)，可由經(jīng)驗(yàn)公式（n+0.7 ）值的大小來(lái)判斷能級(jí)

21、的高低： （n+0.7 ）值大的能級(jí)較高 （n+0.7 ）值小的能級(jí)較低E(4s) E(3d)3時(shí)，2s4f4f5d5d6s6s5p5p4d4d5s5s4p4p3d3d4s4s3p3p3s3s2p2p2sn=6n=5n=4n=3n=2能級(jí)交錯(cuò)情況Z20Z904 5 6周周周期期期2s4f4f5d5d6s6s5p5p4d4d5s5s4p4p進(jìn)一步考慮了電子填充后的系統(tǒng)的總能量應(yīng)該最低，實(shí)際填充殼層的順序如圖所示:進(jìn)一步考慮了電子填充后的系統(tǒng)的總能量應(yīng)該最低，實(shí)際填充殼層的電子填充支殼層的補(bǔ)充)在同一支殼層中（相同）的電子排布時(shí)，將首先占據(jù)磁量子數(shù)m 不同的狀態(tài)、且使自旋平行。)同一支殼層中當(dāng)電子

22、數(shù)為半滿、全滿、全空時(shí)能量最低。電子填充支殼層的補(bǔ)充)在同一支殼層中（相同）的電子排布時(shí)第一周期1.H 2.He1s11s2原子處于基態(tài)時(shí)，核外電子的排布情況:第一周期1s11s2原子處于基態(tài)時(shí)，核外電子的排布情況:第二周期3.Li 4.Be5.B6.C7.N8.O9.F10.Ne1s22s11s22s21s22s22p11s2s2p1s22s22p21s22s22p31s22s22p41s22s22p51s22s22p6第二周期3.Li 1s22s11s22s21s11.Na 1s22p63s112.Mg 1s22p63s2 13.Al 1s22p63s23p1 14.si 1s22p63s

23、23p2 15.P 1s22p63s23p3 16.S 1s22p63s23p4 17.Cl 1s22p63s23p5 18.Ar 1s22p63s23p6因?yàn)?d空著,所以第三周期只有8個(gè)元素而不是18個(gè)元素第三周期11.Na 1s22p63s1因?yàn)?d空著,所以第三周第四周期從k(第19號(hào)元素)開(kāi)始填充4s，因?yàn)槟芗?jí)交錯(cuò)現(xiàn)象,E4sE3d(缺)(缺)(缺)根據(jù)洪特定則)：(缺)(缺)根據(jù)洪特定則)：所以能量最低的原子態(tài)為：結(jié)束目錄nextback根據(jù)洪特定則)：(缺)(缺)(缺 在三重態(tài)中，一對(duì)相鄰的能級(jí)之間的間隔與兩個(gè)J值中較大的那個(gè)值成正比。2.朗德間隔定則比如 三能級(jí)的間隔J+1JJ

24、-1 在三重態(tài)中，一對(duì)相鄰的能級(jí)之間的間隔與兩個(gè)J值中較大3.原子基態(tài)問(wèn)題：由同一基態(tài)電子組態(tài)形成的各種原子態(tài)中（L-S耦合），哪一個(gè)是最低的？即哪一個(gè)是基態(tài)？方法：原子態(tài)的表示是2S+1LJ，根據(jù)洪特定則，要找能量最低的2S+1LJ，就要找最大的和，以及最小的（正常次序）或最大的（反常次序）。同一支殼層的電子的相同，根據(jù)泡利原理，兩個(gè)中必有一個(gè)不同。為了得到最大的S和L，應(yīng)盡可能取大的值：3.原子基態(tài)問(wèn)題：由同一基態(tài)電子組態(tài)形成的各種原子態(tài)中（L-多電子原子泡利原理課件)最外層是滿主殼層或滿支殼層時(shí)個(gè)電子個(gè)電子：所以原子態(tài)是：個(gè)電子：)最外層是滿主殼層或滿支殼層時(shí)個(gè)電子個(gè)電子：所以原子態(tài)是：

25、)最外主殼層或支殼層未滿時(shí)a.最外支殼層電子數(shù) 時(shí)個(gè)電子個(gè)電子：)最外主殼層或支殼層未滿時(shí)a.最外支殼層電子數(shù) 最外層 所以 而 ，此時(shí) 小的能級(jí)位置最低， 所以基態(tài)原子態(tài)是：例：23號(hào)元素V(礬)例：23號(hào)元素V(礬)b.最外支殼層電子數(shù) 時(shí)個(gè)電子個(gè)電子：個(gè)電子：b.最外支殼層電子數(shù) 時(shí)個(gè)電子個(gè)電子例：26號(hào)元素 最外層組態(tài)為 ， ,所以 所以基態(tài)為：例：26號(hào)元素 最外層組態(tài)為 ， )最外層有兩個(gè)支殼層均未滿時(shí) 在這種情況下，對(duì)兩個(gè)支殼層分別用上述方法求得S和L，最后再求相加后的總S、L的最大值，即得所要求的S、L。 J的確定方法是：求得總S、L后，若兩個(gè)支殼層均未超過(guò)（或等于）半滿。則J=|L-S|；若兩個(gè)支層有一個(gè)支殼層超過(guò)半滿，則J=L+S。)最外層有兩個(gè)支殼層均未滿時(shí) 在這種情況下，對(duì)兩個(gè)支殼層解： 的基態(tài)電子組態(tài)是：對(duì)于 組態(tài)：對(duì)于 組態(tài)： ，所以: 所以基態(tài)光譜項(xiàng)是 .例：求45號(hào)元素Rh(銠)的基態(tài)。解： 的基態(tài)電子組態(tài)是：例：求45號(hào)元素Rh(銠)的基態(tài)。結(jié)束目錄nextback5-6 假設(shè)兩個(gè)等效的d 電子具有強(qiáng)的自旋-軌道作用，從而導(dǎo)致j-j耦合，試求它們總角動(dòng)量的可能值若它們發(fā)生L-S 耦合，則它們總角動(dòng)量