多電子原子課件

第五章多電子原子§5.1He原子的能級和光譜一、能級He原子的能級分為兩套，一套是單層的，一套是三層的。

二、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。

1．單層能級之間躍遷產(chǎn)生一組譜線主線系：

第一輔線系：

第二輔線系：

基線系：

2．三層能級之間的躍遷產(chǎn)生一組復(fù)雜結(jié)構(gòu)的譜線三個成份主線系：第一輔線系六個成份第二輔線系：三個成份

基線系：3．兩套能級之間不產(chǎn)生躍遷

六個成份

§5.2角動量耦合和對He光譜的解釋一、電子組態(tài)構(gòu)成不同原子態(tài)四種運動之間有六種相互作用：一般來說，、比較弱，可以忽略。

當(dāng)、

>>

、時，

L-S耦合

當(dāng)、

<<

、時，

J-J耦合

二、L-S耦合當(dāng)時，共個當(dāng)時，共個當(dāng)時，共個當(dāng)時，共個例

原子中有兩個電子，當(dāng)它們處于3p4d態(tài)時，原子有哪些可能的狀態(tài)。解：考慮L-S耦合

洪特定則：從同一電子組態(tài)形成的能級中，（1）重數(shù)最高即S值最大的能級位置最低；（2）重數(shù)相同即具有相同S值的能級中，具有最大L值的位置最低。朗德間隔定則：能級的二相鄰間隔同有關(guān)的二J值中較大那一值成正比三、J-J耦合當(dāng)、

<<

、時，

例

利用j-j耦合，求3p4d態(tài)的原子態(tài)。

解：

有12個態(tài)

一般j-j耦合的原子態(tài)表示為：

例

利用j-j耦合，求態(tài)的原子態(tài)。

解：

有4個態(tài)

則j-j耦合的原子態(tài)為：

四、電子組態(tài)和原子態(tài)電子組態(tài)：()

原子態(tài)：

L-S耦合

J-J耦合

考慮L-S耦合

由元素組態(tài)的能級實際情況可判斷原子態(tài)屬哪種耦合。JJ耦合一般出現(xiàn)在某些高激發(fā)態(tài)和較重的原子中

五、He原子能級的形成1．L-S耦合使能級分為兩套：

2．L-S耦合的輻射躍遷選擇定則：4．光譜分為兩套3．J-J耦合的輻射躍遷選擇定則：一、在一個原子中，不可能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的狀態(tài)(完全相同的四個量子數(shù))。二、確定電子狀態(tài)的量子數(shù)

1．主量子數(shù)n確定原子中電子在核外空間運動軌道的大小和能量的高低。一般說來，n大，能量高，軌道半徑大。2．軌道角量子數(shù)l決定電子軌道的形狀和角動量的大小，同時也與能量有關(guān).n相同時，l大，能量高。(n，l，，)§5.3泡利不相容原理3．軌道磁量子數(shù)4．自旋磁量子數(shù)共

個共2個表示軌道角動量在外場方向的投影：表示自旋角動量在外場方向的投影：三、各殼層所能容納的最大電子數(shù)1．n、l相同的次殼層：2．n相同的主殼層：§5.4

元素周期表一．元素周期表將元素按核電荷數(shù)的大小排列起來，其物理、化學(xué)性質(zhì)將出現(xiàn)明顯的周期性。同族元素的性質(zhì)基本相同。

玻爾：原子內(nèi)的電子按一定的殼層排列，每一殼層內(nèi)的電子都有相同的主量子數(shù)，每一個新的周期是從電子填充新的主殼層開始，元素的物理、化學(xué)性質(zhì)取決于原子最外層的電子即價電子的數(shù)目。1．泡利不相容原理：在一個原子中，不可能有兩個或兩個以上的電子具有完全相同的狀態(tài)(完全相同的四個量子數(shù))。n、l相同的次殼層：2．能量最小原理：電子按能量由低到高的次序填充各殼層

3．原子實的貫穿和原子實極化對能級的影響三．各元素的原子殼