原子物理第五章

章：多電子原子:泡利原理節(jié)兩個電子的耦合節(jié)氦的光譜和能級節(jié)泡利原理節(jié)元素周期表2021/5/91

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(xì)的研究。弄清了光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)以及能級雙層結(jié)構(gòu)的根本原因-電子的自旋。

通過前面的學(xué)習(xí)我們知道：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,j,mj決定了堿金屬的原子態(tài)，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。2021/5/92

可見,價電子在堿金屬原子中起了十分重要的作用，它幾乎演了一場獨角戲。多電子原子是指最外層有不止一個價電子，換句話說，舞臺上不是一個演員唱獨角戲，而是許多演員共演一臺戲，那么這時情形如何，原子的能級和光譜是什么樣的呢？這正是本章所要研究的問題。2021/5/93

我們知道堿金屬原子的光譜分為四個線系：

主線系：銳線系：漫線系：基線系：

實驗表明，氦原子的光譜也是由這些線系構(gòu)成的，與堿金屬原子光譜不同的是：

氦原子光譜的上述四個線系都出現(xiàn)雙份，即兩個主線系，兩個銳線系等。第一節(jié)：氦的光譜和能級1．譜線的特點2021/5/94

實驗中發(fā)現(xiàn)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。具體情況是：光譜：單線多線四個線系均由單譜線構(gòu)成主、銳線系由三條譜線構(gòu)成漫、基線系由六條譜線構(gòu)成2021/5/95下一頁

氦原子的光譜由兩套譜線構(gòu)成，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，它們各自內(nèi)部的躍遷便產(chǎn)生了兩套獨立的光譜。

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。2021/5/96

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，其能級也分為單層結(jié)構(gòu):三層結(jié)構(gòu):S1,P1,D1,F1----仲氦S3,P3,D3,F3----正氦兩套：下一頁2．能級和能級圖2021/5/974）1s2s1S0和1s2s3S1是氦的兩個亞穩(wěn)態(tài)；（不能躍遷到更低能級的狀態(tài)稱為亞穩(wěn)態(tài),當(dāng)原子處在亞穩(wěn)態(tài)時，必須將其激發(fā)到更高能，方可脫離此態(tài)回到基態(tài)）

2）狀態(tài)1s1s3S1不存在，且基態(tài)1s1s1S0和第一激發(fā)態(tài)1s2s3S1之間能差很大；3）所有的3S1態(tài)都是單層的；下一頁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；3．能級和能級圖的特點2021/5/98的光譜都與氦有相同的線系結(jié)構(gòu)。5）一種電子態(tài)對應(yīng)于多種原子態(tài)。不僅氦的能級和光譜有上述特點，人們發(fā)現(xiàn)，元素周期表中第二族元素：Be(4)、Mg(12)、Ca(20)、Sr(38)、Ba(56)、Ra(88)、Zn(30)、Cd(48)、Hg(80)原子實+2個價電子。由此可見，能級和光譜的形成都是二個價電子各種相互作用引起的.即2021/5/99第二節(jié)：兩個電子的耦合1.定義：兩個價電子處在各種狀態(tài)的組合，稱電子組態(tài)。

比如，氦的兩個電子都在1s態(tài)，那么氦的電子組態(tài)是1s1s；一個電子在1s，另一個到2s2p3s3d…,構(gòu)成激發(fā)態(tài)的電子組態(tài)。一.電子的組態(tài)

對于氦,兩個電子的主量子數(shù)n都大于1，構(gòu)成高激發(fā)態(tài)，實驗上不容易觀測，它需要很高的能量激發(fā)。下一頁2021/5/9102.電子組態(tài)與能級的對應(yīng)

電子組態(tài)一般表示為n1l1n2l2

；組態(tài)的主量子數(shù)和角量子數(shù)不同，會引起能量的差異，比如1s1s

與1s2s對應(yīng)的能量不同；1s2s

與1s2p對應(yīng)的能量也不同。

一般來說，主量子數(shù)不同，引起的能量差異會更大，主量子數(shù)相同，角量子數(shù)不同，引起的能量差異相對較小一些。

同一電子組態(tài)可以有多種不同的能量，即一種電子組態(tài)可以與多種原子態(tài)相對應(yīng)。我們知道，一種原子態(tài)和能級圖上一個實實在在的能級相對應(yīng)。2021/5/911

對堿金屬原子，如果不考慮自旋，則電子態(tài)和原子態(tài)是一一對應(yīng)的，通常用nl表示電子態(tài)，也表示原子態(tài);如果考慮自旋，則由于電子的與的相互作用，使得一種電子態(tài)nl（即原子態(tài)）可以對應(yīng)于兩種原子態(tài)

n2Lj1,n2Lj2;

在氦的第二族元素中，考慮自旋后，在一種電子組態(tài)n1l1n2l2

中，兩個價電子分別有各自的軌道和自旋運動，因此存在著多種相互作用，使得系統(tǒng)具有的能量可以有許多不同的可能值。而每一種能量的可能值都與一種原子態(tài)，即一個能級相對應(yīng)。我們說，這些原子態(tài)便是該電子組態(tài)可能的原子態(tài)。下一頁2021/5/912

在堿金屬原子中，我們曾討論過價電子的與的相互作用，在那里我們看到與合成總角動量，求得了的可能值，就得到了能量的可能值Enlj二.同一組態(tài)內(nèi)的相互作用

在兩個價電子的情形中，每一個價電子都有它自己的軌道與自旋運動，因此情況比較復(fù)雜。設(shè)兩個價電子的軌道運動和自旋運動分別是l1,l2,s1,s2，則在兩個電子間可能的相互作用有六種：G1(s1,s2),G2(l1,l2),G3(l1,s1),G4(l2,s2),G5(l1,s2),G6(s2,l1)通常，G5,G6比較弱，可以忽略。2021/5/913根據(jù)原子的矢量模型，合成，合成；最后與合成，所以稱其為耦合。耦合通常記為:1.耦合1)兩個角動量耦合的一般法則:

設(shè)有兩個角動量，且則的大小為且這里的是任意兩個角動量。比如對單電子原子k1=l,k2=s,k=j，j=l+s,l-s則2021/5/9142)總自旋，總軌道和總角動量的計算總自旋：其中:且

故總自旋的可能值為:其中:故:其中:總軌道2021/5/915總角動量，根據(jù)上述耦合法則其中對于兩個價電子的情形：s=0,1.當(dāng)s=0時，j=l；s=1時，

由此可見，在兩個價電子的情形下，對于給定的l

，由于s的不同，有四個j,而l的不同，也有一組j，l的個數(shù)取決于l1l2；可見，一種電子組態(tài)可以與多重原子態(tài)相對應(yīng)。此外，由于s有兩個取值：s=0和s=1，所以2s+1=1,3;分別對應(yīng)于單層能級和三層能級；這就是氦的能級和光譜分為兩套的原因。2021/5/9163)原子態(tài)及其狀態(tài)符號

上面我們得到了整個原子的各種角動量(L,S,J)；從而得到各種不同的原子態(tài)，我們可以一般性地把原子態(tài)表示為:其中:分別是兩個價電子的主量子數(shù)和角量子數(shù)2021/5/917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：2021/5/918按照原子的矢量模型，稱其為耦合。與合成，最后與合成,

與合成，2.耦合表明每個電子自身的自旋和軌道耦合作用較強(qiáng)，不同電子之間的耦合作用比較弱，耦合可以記為:2021/5/919各種角動量的計算設(shè)兩個價電子的軌道和自旋運動分別是其中（當(dāng)時，只有前一項）則各種角動量的大小分別為：2021/5/920再由

得其中設(shè)則共有個j一般來說，有j的個數(shù)為最后的原子態(tài)表示為：2021/5/921例：利用j-j耦合，求3p4d態(tài)的原子態(tài)。

解：仍有12個態(tài)，且值相同。一般的原子態(tài)表示為：

2021/5/922（1）元素周期表中，有些原子取耦合方式，而另一些原子取耦合方式，還有的原子介于兩者之間；（2）同一電子組態(tài)，在耦合和耦合中，形成的原子態(tài)數(shù)目是相同的。3．耦合和耦合的關(guān)系（3）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。2021/5/923

在前幾章的學(xué)習(xí)中，我們就看到：一個價電子的原子，在不同能級間躍遷是受一定的選擇定則制約的.對l和j的要求是，躍遷后這就使得有些能級的躍遷是可能的，而有些躍遷又是不可能的。三.選擇定則

多電子原子的情形下，一種電子組態(tài)對應(yīng)多種原子態(tài)。總體來說，這時的選擇定則由兩部分構(gòu)成：

一是判定哪些電子組態(tài)間可以發(fā)生躍遷；如果可以，那么又有哪些能級間可以發(fā)生躍遷。2021/5/924若則宇稱守恒定律：是奇性態(tài)，

前者描述的系統(tǒng)具有偶宇稱，后者描述的系統(tǒng)具有奇宇稱．孤立體系的宇稱不會從偶性變?yōu)槠嫘?，或作用相反的改變．如果波函?shù)經(jīng)過空間反演,則是偶性態(tài).（即后）具有1.拉波特定則1）偶性態(tài)和奇性態(tài)

在量子力學(xué)中，微觀粒子的狀態(tài)由波函數(shù)描述。2021/5/9252)Laporte定則

電子的躍遷只能發(fā)生在不同宇稱的狀態(tài)間，即只能是偶性到奇性．

我們可以用下面的方法來判定某一情況下原子的奇偶性：

將核外所有電子的角量子數(shù)相加，偶數(shù)對應(yīng)偶性太，奇數(shù)對應(yīng)，因此，Laporte定則表述為：偶性態(tài)（偶數(shù)）奇性態(tài)(奇數(shù))(1)

即初態(tài)與末態(tài)的宇稱必須相反。2021/5/926

用這種方法進(jìn)行判定，在實際操作中是很麻煩的，因為的計算比較困難．

不過我們知道，形成光譜的躍遷只發(fā)生在價電子上，躍遷前后內(nèi)層電子的值并不改變。因此判定躍遷能否發(fā)生只要看價電子的值加起來是否滿足（1）式即可。

對于一個價電子的情形，在奇偶數(shù)之間變化即可。對于兩個價電子的情形，在奇偶數(shù)之間變化即可，Laporte定則使得同一種電子組態(tài)形成的各原子態(tài)之間不可能發(fā)生躍遷。2021/5/9272．選擇定則1）耦合2）耦合上述兩種耦合選擇定則再加上Laporte定則一起構(gòu)成普用選擇定則。2021/5/928例.鈣原子（Z=20）基態(tài)的電子組態(tài)是4s4s，若其中一個電子被激發(fā)到5s態(tài)（中間有3d和4p態(tài)），當(dāng)它由4s5s組態(tài)向低能態(tài)直至基態(tài)躍遷時，可產(chǎn)生哪些光譜躍遷？畫出能級躍遷圖（鈣原子能級屬LS耦合，三重態(tài)為正常次序）。解：

可能的原子態(tài)：4s4s：1S0

；4s3d：1D2

、3D3,2,1

；4s4p：1P1

、3P2,1,0；4s5s：1S0

、3S1

。能級躍遷圖：2021/5/929例：已知Mg原子(Z=12)的光譜項的各多重態(tài)(原子態(tài))屬于L-S耦合,則該原子由3s4s組態(tài)向3s3s組態(tài)躍遷時,將出現(xiàn)哪些譜線?畫出能級躍遷圖.(提示:中間有3s3p組態(tài),三重態(tài)為正常次序)解:3s3s構(gòu)成基態(tài)1S0；3s3p構(gòu)成3p1P1和3p3P2,1,0;3s4s構(gòu)成4s1S0和4s3S1。出現(xiàn)的譜線如圖所示：3s1S04s1S03p1P14s3S13p3P23p3P13p3P0作業(yè)：P255：5-2，5-82021/5/930四、He原子能級的形成1．能級分為兩套：

2．L-S耦合的輻射躍遷選擇定則：除外)3．光譜分為兩套

躍遷只能發(fā)生在不同宇稱的狀態(tài)間.j-j耦合:2021/5/931

He原子的基態(tài)電子組態(tài)是1s1s；在耦合下，可能原子態(tài)是(1s1s)1S0和(1s1s)3S1;但在能級圖上，卻找不到原子態(tài)，事實上這個態(tài)是不存在的。

1925年，奧地利物理學(xué)家Pauli提出了不相容原理，回答了上述問題。揭示了微觀粒子遵從的一個重要規(guī)律。？一.泡利原理及其應(yīng)用

我們知道，電子在原子核外是在不同軌道上按一定規(guī)律排布的，從而形成了元素周期表。中學(xué)階段我們就知道，某一軌道上能夠容納的最多電子數(shù)為2，為什么這樣呢？第三節(jié)泡利原理2021/5/932泡利不相容原理的敘述及其應(yīng)用1．描述電子運動狀態(tài)的量子數(shù)主量子數(shù)n：n=1,2,3……

軌道磁量子數(shù)ml：ml=0,±1…±l自旋量子數(shù)s：s=自旋磁量子數(shù)ms：ms=±角量子數(shù)l

：l=0,1,2…(n-1)2021/5/933

因為對所有電子都是相同的，不能作為區(qū)分狀態(tài)的量子數(shù)，因此描述電子運動狀態(tài)的是四個量子；如同經(jīng)典力學(xué)中質(zhì)點的空間坐標(biāo),

完全確定質(zhì)點的空間位置一樣，一組量子數(shù)可以完全確定電子的狀態(tài)。

比如總能量，角動量，軌道的空間取向，自旋的空間取向等物理量都可以由這組量子數(shù)確定。2021/5/9342．Pauli

原理的描述

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四個量數(shù),或者說，原子中的每一個狀態(tài)只能容納一個電子。Pauli原理更一般的描述:

在費米子（自旋為半整數(shù)的粒子）組成的系統(tǒng)中不能有兩個或多個粒子處于完全相同的狀態(tài)。

2021/5/9353．Pauli

原理的應(yīng)用

He原子基態(tài)的電子組態(tài)是1s1s，按耦合，可能的原子態(tài)是(1s1s)1S0和(1s1s)3S1。

一般來說，同一電子組態(tài)形成的原子態(tài)中，三重態(tài)能級低于單態(tài)能級，因為三重態(tài)S=1，兩個電子的自旋是同向的.1）He原子的基態(tài)

而在的情況下，泡利原理要求,即兩個電子軌道的空間取向不同。2021/5/936

所以同一組態(tài)的原子態(tài)中，三重態(tài)能級總低于單態(tài).而對于態(tài)即是S1和S2

同向的，否則不能得到S=1，可是它已經(jīng)違反了Pauli不相容原理。所以這個狀態(tài)是不存在的。我們知道：電子是相互排斥的，空間距離越大，勢能越低，體系越穩(wěn)定。2021/5/937

按照玻爾的觀點，原子的大小應(yīng)隨著原子序數(shù)Z的增大而變的越來越小。

實際上由于Pauli原理的存在，限制了同一軌道上的電子數(shù)目，原子內(nèi)也不會存在狀態(tài)相同的兩個電子，隨著原子序數(shù)的增大，核對外層電子的吸引力增大。2）原子的大小

這雖然使某些軌道半徑變小了，但同時軌道層次增加，以致原子的大小隨Z的變化并不明顯。正是Pauli原理限制了一個軌道上的電子的數(shù)目，否則，Z大的原子反而變小。2021/5/938以上各點都可以用Pauli原理作出很好的解釋。3）加熱不能使金屬內(nèi)層電子獲得能量；4）核子之間沒有相互碰撞；5）構(gòu)成核子的夸克是有顏色區(qū)別的，又可引入色量子數(shù)。2021/5/939二同科電子形成的原子態(tài)n

和L

兩個量子數(shù)相同的電子稱為同科電子,表示為；n是主量子數(shù),L是角量子數(shù)，m

是同科電子的個數(shù)；例如:等1．定義2021/5/940

同科電子形成的原子態(tài)比非同科有相同L值的電子形成的原子態(tài)要少。例如1S2

形成的原子態(tài)為，而非同科情況下，1s2s形成的原子態(tài)為2同科電子形成的原子態(tài)2021/5/941我們以電子組態(tài)為例四個量子數(shù)已有三個相同，必然不能相同即則或反推出可能的原子態(tài)是，2021/5/942需要指出的是,已知L,s

，容易知道；反過來，即由的取值推出，卻不那么容易，

因為反過來推存在著多對一的問題，上面的例子只是一種最簡單的情況；對于較復(fù)雜的情況，我們用slater方法加以解決。3確定同科電子構(gòu)成原子態(tài)的方法之一：偶數(shù)定則兩個同科電子構(gòu)成的原子態(tài)遵從L+S為偶數(shù)的規(guī)則：即在按L-S耦合構(gòu)成的原子態(tài)中，只有L+S為偶數(shù)的原子態(tài)才為同科電子可能存在的原子態(tài)。2021/5/943例如：兩個同科d電子（nd2）2021/5/944第四節(jié)：元素周期表

1869年,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了62種元素,這些元素之間有什么規(guī)律性呢?

這一年俄國科學(xué)家門捷列夫創(chuàng)立了元素周期說。他發(fā)現(xiàn)，把元素按原子量進(jìn)行排列,元素的物理和化學(xué)性質(zhì)都表現(xiàn)出明顯的周期性。

在作排列時,門捷列夫還發(fā)現(xiàn)有三處缺位,他預(yù)言了這幾種元素的存在以及它們的性質(zhì)。后來這些元素在實驗中先后被發(fā)現(xiàn)，它們分別是鈧(Sc)，鎵(Ga)和鍺(Ge)。2021/5/945

盡管元素性質(zhì)的周期性早在1869年就提出來了,但人們對此卻無法給出一個滿意的解釋，直到50年后的Bohr時代，才由Bohr給出了物理解釋。

1925年P(guān)auli提出不相容原理，人們這才深刻地認(rèn)識到，元素性質(zhì)的周期性,是電子組態(tài)周期性的反映。

下面我們從討論各”軌道”的電子容量入手,討論電子的填充次序以及能級相對高、低的一般規(guī)律。2021/5/9461．不同磁場中的量子數(shù)在前面的討論中，我們先后引入了7個量子數(shù)描述電子的狀態(tài),它們分別是各量子數(shù)的取值范圍是

除外，其余6個量子數(shù)都可用來描述電子的狀態(tài)。而Pauli原理指出，決定電子的狀態(tài)需要四個量子數(shù)。一、殼層中電子數(shù)目2021/5/947

事實上，根據(jù)磁場強(qiáng)度的不同，將用不同的一組量子數(shù)來描述電子的狀態(tài)。

1）強(qiáng)磁場中（磁場強(qiáng)到自旋之間、軌道之間以及自旋和軌道之間的相互作用都可以忽略）此時描述電子狀態(tài)的量子為；2）弱磁場中（磁場弱到自旋與軌道之間的相互作用不可忽略）此時描述電子狀態(tài)的量子數(shù)為；2021/5/9482．殼層與支殼層的表示

不論在強(qiáng)磁場中還是弱磁場中，主量子數(shù)相同的量子構(gòu)成一個殼層，同一殼層內(nèi)，相同L的電子構(gòu)成一個支殼層一個殼層內(nèi)有幾個支殼層），殼層和支殼層表示為：

n1234567…殼層名稱KLMNOPQ…

L0123456…支殼層名稱spdfghi…2021/5/9493．殼層與支殼層中所能容納的最多電子數(shù)

1)在強(qiáng)磁場中，當(dāng)n,L一定時，mL可取(2L+1)個值，對每一個mL，ms可取二個值，所以L支殼層內(nèi)所能容納的最大電子數(shù)為nL=2(2L+1).

n一定時，；可取n個值。所以n殼層內(nèi)所能容納的最大電子數(shù)為:==2021/5/950

2）在弱磁場中，當(dāng)一定，，對每一個j，可取2j+1個值，所以支殼層內(nèi)所能容納的最大電子數(shù)為：同理可見殼層和在殼層中所能容納的最大電子數(shù)不受外磁場的影響。殼層：支殼層：2021/5/951

縱觀元素周期表中各元素核外電子的分布，我們發(fā)現(xiàn)電子在填充過程中遵循如下規(guī)律：1．原子核外電子數(shù)等于該原子的原子序數(shù)，各殼層和支殼層所能容納的最大電子數(shù)受上述規(guī)律制約。二、電子填充規(guī)律

2．每個殼層的最大電子容量是：2、8、18、32、……；而各周期的元素依次是：2、8、8、18、……。可見兩者并不一致；這說明：某一殼層尚未填滿，電子會開始填一個新的殼層。

3．基態(tài)是原子能量最低狀態(tài)，因此，逐一增加電子時，被加電子要盡可能填在能量最低狀態(tài)。2021/5/952

第一周期2個元素，第二周期8個元素，電子填充很有規(guī)律。逐一增加電子時，從內(nèi)向外進(jìn)行填充；第三周期一直到18號元素Ar為止，電子的填充都是從內(nèi)向外進(jìn)行，到氬時3p支殼層被填滿，但3d支殼層還全空著，下一個元素的第19個電子是填3d還是填4s呢？

我們看到，這個價電子放棄3d軌道。而進(jìn)入4s軌道，從而開始了下一周期。

這是由能量最小原理決定的，下面我們對此予以說明。2021/5/953

取19號元素K及類K離子進(jìn)行研究，它們具有相同的結(jié)構(gòu)，即原子實（核與18個核外電子構(gòu)成）加1個價電子；不同的是核電荷數(shù)不同,K和類K離子的光譜項可表示為：即基本思想：三、各周期電殼子層構(gòu)造2021/5/954

是原子實的有效電荷數(shù)，它已經(jīng)將軌道貫穿和原子實的極化效應(yīng)都包含在內(nèi)。對于之間；對于之間；對于之間......故可將統(tǒng)一表示為其中是屏蔽常數(shù)。則（1）式化為2021/5/955

（1）式中，n是最外層價電子的主量子數(shù)，由此式可知，對于等電子系，當(dāng)n取定后，與Z成線性關(guān)系，對于給定的n，作出直線，得到莫塞萊(Moseley)圖，由此圖可以判定能級的高低，從而確定電子的填充次序。

當(dāng)?shù)入娮酉底钔鈱觾r電子位于3d時，相應(yīng)的原子態(tài)為32D

；此時由實驗測出Z取不同值時的光譜項T，從而得到等電子系對于態(tài)32D

的(Moseley)曲線；2021/5/956

同理，當(dāng)價電子位于4S時，相應(yīng)的原子態(tài)為42S

，又可得到一條(Moseley)曲線；由兩條曲線的(Moseley)圖可以比較不同原子態(tài)時（32S和42D）譜項值的大小，而E=-hcT因此，T越大，相應(yīng)的能級越低。

對同一元素來說，最外層電子當(dāng)然先填充與低能態(tài)對應(yīng)的軌道。2021/5/957由圖可見，n=3和n=4的兩條直線交于Z=20~21，21號之后元素

由此可見：19，20號元素最外層電子只能先填s軌道；而21號之后的元素才開始進(jìn)入d

軌道。除第三周期外，后面的各個周期也都存在這類似的情況，前一周期的殼層未填滿，而又進(jìn)入下一殼層，這都是由能量最小原理決定的.所以對于19，20號元素2021/5/9581）由同一電子組態(tài)得到的各種能級中，值最大的，能級位置低；2）由同一組態(tài)形成的同一內(nèi)，具有不同值的能級中，大的能級位置低；3）同一組態(tài)得到的同不同的能級中，小的能級低稱正常次序；大的能級低,稱為倒轉(zhuǎn)次序；通常情況下，支殼層電子數(shù)少于或等于半滿時取正常次序，大于半滿時取倒轉(zhuǎn)次序。1.Hund定則四、洪特定則朗德間隔定則2021/5/959

在三重態(tài)中，一對相鄰的能級之間的間隔與兩個j值中較大的那個值成正比。比如三能級的間隔2．Hund間隔定則

2021/5/960

根據(jù)前面的討論，同一電子組態(tài)可以形成多種原子態(tài)，那么在這些原子態(tài)中，哪一個是最低態(tài)呢？通常情況下，由Hund定則可以確定原子能的基態(tài)光譜項。下面根據(jù)最外層電子組態(tài)的不同情況進(jìn)行討論。1.滿殼層或滿支殼層時系統(tǒng)的各個角動量均為０，