第1節(jié)堿金屬原子的光譜

1、4.1 4.1 堿金屬原子光譜堿金屬原子光譜 各種堿金屬原子的光譜，具有類似的結(jié)構(gòu)。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；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。、通?？捎^察到四個譜線系。 主線系（主線系（也出現(xiàn)在吸收光譜中也出現(xiàn)在吸收光譜中）；）； 第二輔線系（第二輔線系（又稱銳線系又稱銳線系）；）； 第一輔線系（第一輔線系（又稱漫線系又稱漫線系）；）； 柏格曼系（柏格曼系（又稱基線系又稱基線系）。）。一、堿金屬原子光譜的實驗規(guī)律一、堿金屬原子光譜的實驗規(guī)律堿金屬：堿金屬：Li(3)、Na (11) 、K(19)、Rb

2、(37)、Cs(55)、Fr(87).其原子結(jié)構(gòu)復(fù)雜超過氫及類氫原子，但比其他原子簡單。其原子結(jié)構(gòu)復(fù)雜超過氫及類氫原子，但比其他原子簡單。 鋰的光譜線系鋰的光譜線系400003000020000100002500300040005000600070001000020000波數(shù)波數(shù) （cm-1 ）波長（埃）波長（埃）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系柏格曼系7618697 d =2 f =3柏格曼系柏格曼系010000200003000040000厘米厘米-1 6707主線系主線系61038126一輔系一輔系二輔系二輔系2233334444555545 s =0 p =

3、1H 鋰原子能級圖鋰原子能級圖 （2）第一輔線系（漫線系）第一輔線系（漫線系the diffuse series）：）： 鋰原子光譜鋰原子光譜（1）主線系（）主線系（the principal series）：）：22, 2,3,4, p(2)()RRnssnp、：22, 3,4,5, (2)()RRndpnd（3 3）第二輔線系（銳線系）第二輔線系（銳線系the sharp seriesthe sharp series）：）：22, 3,4,5(2)()RRnpns（4 4）柏格曼系（基線系）柏格曼系（基線系the fundamental seriesthe fundamental seri

4、es）：）：, 5, 4)()3(22nfnRdR鋰原子光譜鋰原子光譜主線系：主線系：22, (2 )(2)()RRnpssnp第一輔線系：第一輔線系：22, (2 )(2)()RRndppnd第二輔線系：第二輔線系： 22, (2 )(2)()RRnsppns柏格曼系：柏格曼系： 22,(3 )(3)()RRnfddnf鈉原子光譜鈉原子光譜主線系：主線系： 223,4,5(3)()RRnsnp，第一輔線系：第一輔線系： 223,4,5(3)()RRnpnd，第二輔線系：第二輔線系： 224,5,6(3)()RRnpns，柏格曼系：柏格曼系：224,5,6(3)()RRndnf，二、堿金屬原子

5、的里德伯公式二、堿金屬原子的里德伯公式 *2211()*mnTTRmn，1有效量子數(shù)有效量子數(shù)討論：討論：堿金屬原子：堿金屬原子：n*、m* 不是整不是整數(shù)數(shù) 有效量子數(shù)有效量子數(shù)n*、m*和整數(shù)之間有一個差值和整數(shù)之間有一個差值 量子數(shù)虧損。量子數(shù)虧損。n*與與n無關(guān)，與無關(guān)，與l有關(guān)，有關(guān)，l大，大，量子數(shù)虧損量子數(shù)虧損小。小。3光譜項光譜項 2nRTn為系限2mRTm*nm4. 4. 鋰原子的能級鋰原子的能級 堿金屬原子的能量與堿金屬原子的能量與n、l兩個量子數(shù)有關(guān)，一個兩個量子數(shù)有關(guān)，一個n 對應(yīng)對應(yīng)n個能級。個能級。 2,)(lnhcREln鋰的光譜項值和有效量子數(shù)鋰的光譜項值和有效

6、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氫例例1 ：已知鉀原子基態(tài)為：已知鉀原子基態(tài)為4s，其共振線，其共振線(主線系第一條譜線主線系第一條譜線)波長為波長為766.5nm，主線系線系限為，主線系線系限為285.8nm，試求：，試求：1. 4s、4p的量子數(shù)虧損的量子數(shù)虧損 、 的值。的值。2. 鉀原子的電離能。鉀原子的電離能。sp解：主線系的波數(shù)公式：解：主線系的波數(shù)公式： 224(4)()RRsnpsnpn 當(dāng)時，61143.499 10sm2