原子物理學(xué)課件11

原子物理學(xué)課件11原子物理學(xué)課件11………… 正氦光譜：S＝0（單重態(tài)）

S＝0（單重態(tài)）躍遷產(chǎn)生；

(無有精細(xì)結(jié)構(gòu)) 歷史誤判：存在兩種氦元素。特點(diǎn)2：

亞穩(wěn)態(tài)（長壽命態(tài)）：

特點(diǎn)1：

正氦和仲氦光譜 仲氦光譜：S＝1（三重態(tài)）

S＝1（三重態(tài)）躍遷產(chǎn)生；

(有精細(xì)結(jié)構(gòu))氦原子基態(tài)：1s2電子組態(tài)耦合得到：

1s2s電子組態(tài)耦合得到：“有進(jìn)無出”：（長壽命態(tài)）。重要應(yīng)用：He－Ne激光器1s2s：（20.55ev）Ne(2p55s);1s2s：（19.77ev）Ne(2p54s).見P163，圖6.13 正氦光譜：S＝0（單重態(tài)）S＝0（單重態(tài)）躍遷產(chǎn)生4.2.2 兩個(gè)價(jià)電子角動(dòng)量的JJ耦合（1）JJ耦合規(guī)則JJ耦合：（2）本征值：4.2.2 兩個(gè)價(jià)電子角動(dòng)量的JJ耦合（1）JJ耦（3）量子數(shù)取值：（4）選擇定則：（5）能級（原子態(tài)）標(biāo)記：(J1,J2)J例如：氦原子1s2s電子組態(tài)：能級標(biāo)記:(1/2,1/2)1,0=(1/2,1/2)1，(1/2,1/2)0（3）量子數(shù)取值：（4）選擇定則：（5）能級再例：sp電子組態(tài)：

s:

l1＝0; s1＝1/2；J1＝1/2

p:

l2＝1; s2＝1/2；J2＝3/2,1/2對：J2＝3/2，J=2,1能級標(biāo)記:(1/2,3/2)2,1=(1/2,3/2)2，(1/2,3/2)1對：J2＝1/2，J=1,0能級標(biāo)記:(1/2,1/2)1,0

=(1/2,1/2)1，(1/2,1/2)0再例：sp電子組態(tài)： s: l1＝0; s1（6） JJ耦合的適用條件存在三種耦合方式：JJ，LS，JS（交叉）三組能量：ELS，EJJ，EJS中，取能量大的耦合方式。一般地，重元素用JJ耦合；輕元素用LS耦合；JS耦合較少采用。（6） JJ耦合的適用條件存在三4.3 三個(gè)或三個(gè)以上電子的耦合4.3.1非同科電子的耦合

規(guī)則：先做靠近內(nèi)層的兩個(gè)電子的耦合，耦合后的結(jié)果再和第三個(gè)電子做耦合。以spp的LS耦合為例：

第一步，sp第一個(gè)電子s： l1=0 ； s1=1/2第二個(gè)電子p： l2=1； s2=1/2 １Ｐ１

（S1=0,L1=1,J1=1）;

３Ｐ2,1.0

（S1=1,L1=1,J1=2,1,0）

L1=1；S1=0,14.3 三個(gè)或三個(gè)以上電子的耦合4.3.1非同科第二步,１Ｐ１和p；３Ｐ2,1.0和p

１Ｐ１和p：１Ｐ１：L1=1；S1=0 p：l3=1；s2=1/2

L=2，1，0； S=1/22D5/2,3/2 （L=2,S=1/2）2P3/2,1/2（L=1，S=1/2）

2S3/2（L=0，S=1/2）5個(gè)二重態(tài)第二步,１Ｐ１和p；３Ｐ2,1.0

2D5/2,3/2 （L=2,S=1/2）

2P3/2,1/2 （L=1,S=1/2）

2S3/2 （L=0,S=1/2）8個(gè)四重能級

4D7/2,5/2,3/2,1/2（L=2,S=3/2）

4P5/2,3/2,1/2（L=1,S=3/2）

4S3/2 （L=0,S=3/2）5個(gè)雙重能級

３Ｐ2,1.0和p：

３Ｐ2,1.0：L1=1；S1=1

p：l3=1；s2=1/2L=2，1，0； S=3/2，1/2 2D5/2,3/2 （L=2,S=1

np2：

3P2,1,0；1D2；1S04.3.2 同科電子（n,l相同）的耦合(必須滿足泡里原理) 例如：np2

(同科p電子）和1p2p

比較：

1p2p：

3D3,2,1；3P2,1,0；3S1；1D2；1P1；1S0 可見：同科電子耦合出的能級數(shù)量大大減少！ 原因：3D3,2,1；3S1；1P1

能級不符合泡里原理。同科電子的耦合方法見：P104，附錄Dnp2：4.3.2 同科電子（n,l相同） （1S0，見P212）

激發(fā)態(tài)：1s22s22p53s，能級符號？（１）同科電子耦合的一般規(guī)律：

np5

耦合結(jié)果同np；np4

同np2；

nd9耦合結(jié)果同nd；nd8同nd2；

nd7同nd3；nd6

同nd4原因就以np5同np說明：

np5

＝np6

－

np

L（np5）＝L（np6）－L（np）＝－L（np）

S（np5）＝S（np6）－S（np）＝－S（np） 負(fù)號不影響耦合結(jié)果，可見：np5耦合結(jié)果同np。

問題：Ne原子基態(tài)的電子組態(tài)為1s22s22p6,求其能級符號。（1Ｐ1，3Ｐ2,1.0） （1S0，見P212）（１）同科電子耦合的一般規(guī)律：AL，S值符號判斷： 同科電子少于半個(gè)滿支殼層電子數(shù)：AL，S

>0 同科電子大于半個(gè)滿支殼層電子數(shù)：AL，S<0 同科電子等于半個(gè)滿支殼層電子數(shù)：AL，S

=0（２）洪德法則（同科電子的耦合能級高低判斷） 首先，能級“重?cái)?shù)=2S+1”高者能量低； 在能級“重?cái)?shù)”相同時(shí)，“L”高者能量低。

例如：

np2：3P2,1,0；1D2