堿金屬能級特征

鐵原子和堿金屬原子

光譜及能級特征及其舉例堿金屬鋰、鈉的能級特征班級：通信三班

姓名：龍勇志

學(xué)號：2013130703062

各種堿金屬原子的光譜，具有類似的結(jié)構(gòu)。1、堿金屬原子光譜具有原子光譜的一般規(guī)律性；2、通?？捎^察到四個譜線系。

主線系（也出現(xiàn)在吸收光譜中）；

第二輔線系（又稱銳線系）；

第一輔線系（又稱漫線系）；

柏格曼系（又稱基線系）。一、堿金屬原子光譜的實驗規(guī)律在基態(tài)與第一激發(fā)態(tài)之間躍遷產(chǎn)生的譜線稱為共振線.堿金屬原子的4個光譜線系主線系（Principalseries）np→2s銳線系（Sharpseries），或第二輔線系（secondsubordinateseries）ns→2p漫線系（Diffuseseries），或第一輔線系（firstsubordinateseries）

nd→2p基線系（Fundamentalseries），或柏格曼線系（Bergmannseries）nf→3d4堿金屬光譜的精細結(jié)構(gòu)主線系

銳線系（第二輔線系）

漫線系（第一輔線系）

基線系（柏格曼系）以上是量子力學(xué)對堿金屬光譜精細結(jié)構(gòu)的理論解釋。選擇定則雙線結(jié)構(gòu)三線結(jié)構(gòu)2P1/22P3/22S1/22P1/22P3/22S1/2雙線結(jié)構(gòu)三線結(jié)構(gòu)2P1/22P3/22D3/22D5/22D3/22D5/22F5/22F7/25定性解釋假設(shè)：

p、d、f能級均為雙重結(jié)構(gòu)，只有s能級是單層的。若l一定，雙重能級的間距隨主量子數(shù)n的增加而減少若n一定，雙重能級的間距隨角量子數(shù)l的增加而減少。能級之間的躍遷遵守一定的選擇定則4p3p2p2s5s4s3s2p5d4d3d2p主線系

銳線系

漫線系6圖鋰的光譜線系400003000020000100002500300040005000600070001000020000波數(shù)（cm-1）波長（埃）主線系第一輔線系第二輔線系柏格曼線系7

等式右邊的第一項是固定項，它決定線系限及末態(tài)。第二項是動項，它決定初態(tài)。實驗上測量出和則可求出由

和

我們可以求得。每個線系的每一條光譜線的波數(shù)都可以表示為兩個光譜項之差：8鋰的光譜項值和有效量子數(shù)數(shù)據(jù)來源電子態(tài)34567主線系第二輔線系

第一輔線系柏格曼系s,=0p,=1d,=2f,=3Tn*Tn*Tn*Tn*T43484.41.58928581.41.96027419.416280.52.59612559.92.95612202.52.99912186.48474.13.5987017.03.9546862.53.9996855.54.0006854.85186.94.5994472.84.9544389.25.0004381.25.0044387.13499.65.5993094.45.9553046.96.0013031.03046.62535.36.5792268.96.9542239.47.0002238.30.400.050.0010.000n=2氫9量子數(shù)虧損（由于存在內(nèi)層電子）有效量子數(shù)不一定是整數(shù)，它通常比略小或相等，它和

n

的差值稱為：

也是由于存在內(nèi)層電子，n相同時能量對的簡并消除。譜項需用兩個量子數(shù)n，來描述。我們用s,p,

d,f分別表示電子所處狀態(tài)的軌道角動量量子數(shù)=0,1,2,3時的量子數(shù)虧損。10鋰的四個線系主線系：第二輔線系：第一輔線系：柏格曼系：

，n=2,3,4…，n=3,4,5…，n=3,4,5…，n=4,5,6…11鋰原子12010000200003000040000厘米-126707主線系1869761038126一輔系二輔系柏格曼系2233334444555545s=0p=1d=2f=3H67圖3.2鋰原子能級圖13主線系：銳線系：漫線系：基線系：鈉原子光譜：14鈉原子15鈉原子的光譜項與有效量子數(shù)譜線系量子數(shù)光譜項n=345678Δn第二輔線系ns→3pl=0，sT41444.915706.58245.85073.73434.92481.91.36n*1.6272.6433.6484.6515.6526.649主線系np→3sl=1，pT24492.711181.96408.94152.92908.92150.70.86n*2.1173.1334.1385.1416.1427.143第一輔線系nd→3pl=2，dT12274.42897.54411.63059.82245.01720.10.01n*2.9903.9894.9875.9896.9917.987伯格曼線系nf→3dl=3，fT6858.64388.63039.72231.01708.20.00n*4.0005.0016.0087.0128.015氫原子T12816.46854.84387.13046.62238.31713.73s4s5s6s7s3p3d4f0-14p5p6p7p5d5f6f6dn=2n=3-2-3-4-5E/eV4dn=4n=5n=6n=7589033031138181956562.10H原子能級Na原子能級波長單位?18（3）n很大時，能級與氫的很接近，