原子物理學(xué)第五章多電子原子課件

2.兩套能級(jí)間不產(chǎn)生躍遷3.不存在態(tài)4.存在兩個(gè)亞穩(wěn)態(tài)5.電子組態(tài)相同的，三重態(tài)能級(jí)總低于單一態(tài)相應(yīng)的能級(jí)；三重能級(jí)結(jié)構(gòu)中，同一值的三個(gè)能級(jí)，值大的能級(jí)低（倒轉(zhuǎn)次序）這五個(gè)特點(diǎn)包含著五個(gè)物理概念。二.Mg原子光譜和能級(jí)Mg原子光譜和能級(jí)結(jié)構(gòu)與He原子相似，也有差異。1專業(yè)文檔，值得下載！2.兩套能級(jí)間不產(chǎn)生躍遷3.不存在態(tài)4.5.2具有兩個(gè)價(jià)電子的原子態(tài)一.電子組態(tài)1.電子組態(tài)的表示處于一定狀態(tài)的若干個(gè)（價(jià)）電子的組合激發(fā)態(tài)電子組態(tài):

基態(tài)電子組態(tài)：簡(jiǎn)記：簡(jiǎn)記：簡(jiǎn)記：2專業(yè)文檔，值得下載！5.2具有兩個(gè)價(jià)電子的原子態(tài)一.電子組態(tài)1.電子組態(tài)氦原子基態(tài):1s1s激發(fā)態(tài):1s2s，1s2p，1s3s，

1s3p，……

鎂原子基態(tài):激發(fā)態(tài):電子組態(tài)僅反映了電子軌道運(yùn)動(dòng)的特征（庫(kù)侖相互作用）；對(duì)同一電子組態(tài)，即使庫(kù)侖相互作用相同，但由于自旋-軌道相互作用的不同，具有不同的總角動(dòng)量，所以會(huì)產(chǎn)生不同能量的原子狀態(tài)。3專業(yè)文檔，值得下載！氦原子基態(tài):1s1s激發(fā)態(tài):1s2s，1s2p，1s2.兩個(gè)電子間自旋-軌道相互作用的方式自旋-自旋相互作用軌道-軌道相互作用自旋-軌道相互作用兩種極端情形：L-S耦合j-j耦合4專業(yè)文檔，值得下載！2.兩個(gè)電子間自旋-軌道相互作用的方式自旋-自旋相互作按量子化要求，量子數(shù)L,S

如下確定：按量子化要求，總角動(dòng)量量子數(shù)J如下確定：

當(dāng)L>S時(shí),每一對(duì)L和S共有2S+1個(gè)J值;當(dāng)L<S時(shí),每一對(duì)L和S共有2L+1個(gè)J值.5專業(yè)文檔，值得下載！按量子化要求，量子數(shù)L,S如下確定：按量子化要求，時(shí)，時(shí)，如則如則2.LS耦合下的原子態(tài)符號(hào)表示:例:ps電子組態(tài)形成的原子態(tài)當(dāng)當(dāng)6專業(yè)文檔，值得下載！時(shí)，時(shí)，如則如3.LS耦合下的洪特規(guī)則每個(gè)原子態(tài)對(duì)應(yīng)一定的能級(jí)。由多電子組態(tài)形成的原子態(tài)對(duì)應(yīng)的能級(jí)結(jié)構(gòu)順序有兩條規(guī)律可循：洪特定則：1.從同一電子組態(tài)形成的諸能級(jí)中，（1）那重?cái)?shù)最高的，亦即S值最大的能級(jí)位置最低；（2）具有相同S值的能級(jí)中那些具有最大L值的位置最低。

2.對(duì)于同科電子，即同nl，不同J值的諸能級(jí)順序是：當(dāng)同科電子數(shù)≤閉殼層電子占有數(shù)一半時(shí)，以最小J值（|L－S|）的能級(jí)為最低，稱正常序。同科電子數(shù)>閉層占有數(shù)的一半時(shí)，以最大J（＝L+S）的能級(jí)為最低，稱倒轉(zhuǎn)序。7專業(yè)文檔，值得下載！3.LS耦合下的洪特規(guī)則每個(gè)原子態(tài)對(duì)應(yīng)一定的能級(jí)。由多電子組根據(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:一.L—S耦合模型屬于G1，G2>>G3，G4原則：相互作用強(qiáng)的角動(dòng)量間先耦合8專業(yè)文檔，值得下載！根據(jù)原子的矢量模型合成，合1.兩個(gè)角動(dòng)量耦合的一般法則:設(shè)有兩個(gè)角動(dòng)量，且則的大小為且這里的是任意兩個(gè)角動(dòng)量。比如對(duì)單電子原子k1=l,k2=s,k=j

，j=l+s,l-s

正是上述法則合成的。則下一頁(yè)9專業(yè)文檔，值得下載！1.兩個(gè)角動(dòng)量耦合的一般法則:設(shè)有兩個(gè)角動(dòng)量，且則2.總自旋，總軌道和總角動(dòng)量的計(jì)算總自旋：其中:且

故總自旋的可能值為:其中:故:其中:總軌道下一頁(yè)10專業(yè)文檔，值得下載！2.總自旋，總軌道和總角動(dòng)量的計(jì)算總自旋：其中:且故總自總角動(dòng)量，根據(jù)上述耦合法則其中對(duì)于兩個(gè)價(jià)電子的情形：S=0,1.當(dāng)S=0時(shí)，J=L下一頁(yè)當(dāng)S=1時(shí)，11專業(yè)文檔，值得下載！總角動(dòng)量，根據(jù)上述耦合法則其中對(duì)于兩

由此可見(jiàn)，在兩個(gè)價(jià)電子的情形下，對(duì)于給定的L

，由于S的不同，有四個(gè)J,而L的不同，也有一組J，L的個(gè)數(shù)取決于l1l2；可見(jiàn)，一種電子組態(tài)可以與多重原子態(tài)相對(duì)應(yīng)。此外，由于S有兩個(gè)取值：S=0和S=1，所以2S+1=1,3;分別對(duì)應(yīng)于單層能級(jí)和三層能級(jí)；這就是氦的能級(jí)和光譜分為兩套的原因。狀態(tài)符號(hào)

12專業(yè)文檔，值得下載！由此可見(jiàn)，在兩個(gè)價(jià)電子的情形下，對(duì)于2S+1=1,3二.洪特定則:用途:決定電子組態(tài)形成的諸能級(jí)上下次序.適用范圍:LS耦合,輕元素,低激發(fā)態(tài)洪特定則:1)同一電子組態(tài)形成的能級(jí)L相同,S較大,能級(jí)低.S相同,L較大,能級(jí)低.2)同科電子形成的能級(jí)(L,S相同,J不同)13專業(yè)文檔，值得下載！二.洪特定則:用途:決定電子組態(tài)形成的諸能級(jí)上下次序.適用范當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N<=2l+1,正序,J小,能級(jí)低.當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N>2l+1,倒序,J大,能級(jí)低.多重性:S,L相同而J不同的態(tài)的總數(shù),等于2S+1.例如,多重態(tài)的多重性等于3.14專業(yè)文檔，值得下載！當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N<=2l+1,當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N>三.朗德間隔定則:1.表述:

在多重能級(jí)結(jié)構(gòu)中,能級(jí)的兩相鄰間隔之比等于有關(guān)J值中較大的兩數(shù)值之比.2.證明:15專業(yè)文檔，值得下載！三.朗德間隔定則:1.表述:在多重能級(jí)結(jié)構(gòu)中,能級(jí)的兩相S,L相同而J不同,16專業(yè)文檔，值得下載！S,L相同而J不同,16專業(yè)文檔，值得下載！三.j-j耦合:G3(l1s1)，G4(l2s2)>>G1(s1s2)，G2(l1l2)特點(diǎn):范圍:重元素,高激發(fā)態(tài)耦合:每個(gè)電子所有電子每個(gè)電子原子態(tài):17專業(yè)文檔，值得下載！三.j-j耦合:G3(l1s1)，G4(l2s2所有電子舉例:ps組態(tài)原子態(tài):原子態(tài):18專業(yè)文檔，值得下載！所有電子舉例:ps組態(tài)原子態(tài):原子態(tài):18專業(yè)文檔，值J分裂j分裂ps兩個(gè)價(jià)電子p和s在j-j耦合中形成的能級(jí):分裂為四條ps組態(tài)在LS耦合中原子態(tài)數(shù)也是四個(gè).19專業(yè)文檔，值得下載！J分裂j分裂ps兩個(gè)價(jià)電子p和s在j-j耦合中形成的四.兩種耦合比較以碳族元素為例,其基態(tài)時(shí),最外層兩個(gè)P電子,其余是電子構(gòu)成完整殼層.基態(tài)第一激發(fā)態(tài)20專業(yè)文檔，值得下載！四.兩種耦合比較以碳族元素為例,其基態(tài)時(shí),最外層兩個(gè)PLS耦合j-j耦合能級(jí)單分配(3)能級(jí)雙分配(2)輕元素,低激發(fā)態(tài)重元素,基態(tài)重元素,高激發(fā)態(tài)原子序數(shù)增加能級(jí)差主要是由于靜電作用能級(jí)差主要是由于磁效應(yīng)原子態(tài):2S+1LJ原子態(tài):(j1j2)J21專業(yè)文檔，值得下載！LS耦合j-j耦合能級(jí)單分配(3)能級(jí)雙分配(2)泡利不相容原理的敘述及其應(yīng)用1．描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子數(shù)主量子數(shù)n：n=1,2,3……

角量子數(shù)l

：

l=0,1,2…(n-1)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=±22專業(yè)文檔，值得下載！泡利不相容原理的敘述及其應(yīng)用1．描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子數(shù)主量2．Pauli

原理的描述在一個(gè)原子中，不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的四個(gè)量數(shù)Pauli原理更一般的描述是在費(fèi)米子（自旋為半整數(shù)的粒子）組成的系統(tǒng)中不能有兩個(gè)或多個(gè)粒子處于完全相同的狀態(tài)。或者說(shuō)，原子中的每一個(gè)狀態(tài)只能容納一個(gè)電子。23專業(yè)文檔，值得下載！2．Pauli原理的描述在一個(gè)原子中，不可能有兩個(gè)同科電子形成的原子態(tài)n和l

兩個(gè)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(gè)數(shù)；例如:等1．定義24專業(yè)文檔，值得下載！同科電子形成的原子態(tài)n和l兩個(gè)量子數(shù)相同的電子稱為同科電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25專業(yè)文檔，值得下載！同科電子形成的原子態(tài)比非同科有相例如1S2形成的我們以電子組態(tài)為例四個(gè)量子數(shù)已有三個(gè)相同，必然不能相同即則或反推出可能的原子態(tài)是，26專業(yè)文檔，值得下載！我們以電子組態(tài)為例四個(gè)量子數(shù)已有三個(gè)相同，必然不需要指出的是,已知L,s

，容易知道；即由的取值推出，卻不那么容易，因?yàn)榉催^(guò)來(lái)推存在著多對(duì)一的問(wèn)題，上面的例子只是一種最簡(jiǎn)單的情況反過(guò)來(lái)，27專業(yè)文檔，值得下載！需要指出的是,已知L,s，容易知道；1.LS耦合2.Jj耦合原子態(tài):2S+1LJ原子態(tài):(j1j2)J同科電子的偶數(shù)定則兩同科電子體系在LS耦合,其合成的總軌道角動(dòng)量量子數(shù)L與總自旋角動(dòng)量量子數(shù)S之和必為偶數(shù).28專業(yè)文檔，值得下載！1.LS耦合2.Jj耦合原子態(tài):2S一.光譜和能級(jí)的位移定律原子序數(shù)Z的中性原子的光譜和能級(jí),同原子序數(shù)Z+1的原子的一次電離后的離子的光譜和能級(jí),具有相同的結(jié)構(gòu).例如:H,He+,Li++;Li,Be+,B++.它們有電子數(shù)相同的外層電子,具有相同的電子組態(tài).29專業(yè)文檔，值得下載！一.光譜和能級(jí)的位移定律原子序數(shù)Z的中性原子的光譜和能級(jí),二.多重性的交替性在同一周期內(nèi)各元素的原子按順序交替地具有偶數(shù)和奇數(shù)的多重性.原因在于:外層電子逐一增加一個(gè),LS耦合的總自旋量子數(shù)交替變化,從而2S+1的數(shù)值在偶,奇數(shù)之間交替變化.30專業(yè)文檔，值得下載！二.多重性的交替性在同一周期內(nèi)各元素的原子按順序交替地具有三、三個(gè)或三個(gè)以上價(jià)電子的原子態(tài)的推導(dǎo)1.能級(jí)的多重?cái)?shù)由S決定，每加一個(gè)電子時(shí)，新的S=原有的S+1，所以原有每一類能級(jí)的多重結(jié)構(gòu)就轉(zhuǎn)變?yōu)閮深?，一類重?cái)?shù)比原由的增加1，另一類減1。2.任何原子的狀態(tài)，基態(tài)和激發(fā)態(tài)，可以看作一次電離離子加上一個(gè)電子形成的，而一次電離離子的狀態(tài)又同周期表順序前一個(gè)元素的狀態(tài)相似，所以由前一元素的狀態(tài)可以推斷后繼元素的狀態(tài)，可以按照二電子體系推求狀態(tài)的法則進(jìn)行。例：(z-1)的原子基態(tài)是，z的基態(tài)比它多一個(gè)d電子，求z的基態(tài)。可能的原子態(tài)：按洪特規(guī)則，基態(tài)：31專業(yè)文檔，值得下載！三、三個(gè)或三個(gè)以上價(jià)電子的原子態(tài)的推導(dǎo)1.能級(jí)的多重?cái)?shù)由S決3.洪特定則和朗德間隔定則對(duì)多電子原子也適用。能級(jí)次序：由一個(gè)次殼層滿額半數(shù)以上的電子（但還沒(méi)滿）構(gòu)成的能級(jí)一般具有倒轉(zhuǎn)次序（J值大的能級(jí)低）；小于滿額半數(shù)的電子構(gòu)成的能級(jí)一般具有正常次序（J值小的能級(jí)低）。當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N<=2l+1,正序,J小,能級(jí)低.當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N>2l+1,倒序,J大,能級(jí)低.32專業(yè)文檔，值得下載！3.洪特定則和朗德間隔定則對(duì)多電子原子也適用。能級(jí)次序：由一5.5輻射躍遷的選擇定則一.首先，躍遷只能發(fā)生在不同宇稱的原子態(tài)間（Laporte定則）宇稱：描述微觀粒子對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)空間反演對(duì)稱性質(zhì)的物理量。偶性態(tài)（=偶數(shù)）奇性態(tài)（=奇數(shù)）電偶極躍遷譜線強(qiáng)度推論：同一電子組態(tài)形成的諸原子態(tài)間不發(fā)生躍遷。33專業(yè)文檔，值得下載！5.5輻射躍遷的選擇定則一.首先，躍遷只能發(fā)生在不同宇稱的二.其次，看具體的選擇定則

j-j耦合躍遷選擇定則:L-S耦合躍遷選擇定則:（00除外）

（00除外）或?qū)Q對(duì)He，Mg光譜的解釋。34專業(yè)文檔，值得下載！二.其次，看具體的選擇定則j-j耦合躍遷選擇定則:L-S耦2.兩套能級(jí)間不產(chǎn)生躍遷3.不存在態(tài)4.存在兩個(gè)亞穩(wěn)態(tài)5.電子組態(tài)相同的，三重態(tài)能級(jí)總低于單一態(tài)相應(yīng)的能級(jí)；三重能級(jí)結(jié)構(gòu)中，同一值的三個(gè)能級(jí)，值大的能級(jí)低（倒轉(zhuǎn)次序）這五個(gè)特點(diǎn)包含著五個(gè)物理概念。二.Mg原子光譜和能級(jí)Mg原子光譜和能級(jí)結(jié)構(gòu)與He原子相似，也有差異。35專業(yè)文檔，值得下載！2.兩套能級(jí)間不產(chǎn)生躍遷3.不存在態(tài)4.5.2具有兩個(gè)價(jià)電子的原子態(tài)一.電子組態(tài)1.電子組態(tài)的表示處于一定狀態(tài)的若干個(gè)（價(jià)）電子的組合激發(fā)態(tài)電子組態(tài):

基態(tài)電子組態(tài)：簡(jiǎn)記：簡(jiǎn)記：簡(jiǎn)記：36專業(yè)文檔，值得下載！5.2具有兩個(gè)價(jià)電子的原子態(tài)一.電子組態(tài)1.電子組態(tài)氦原子基態(tài):1s1s激發(fā)態(tài):1s2s，1s2p，1s3s，

1s3p，……

鎂原子基態(tài):激發(fā)態(tài):電子組態(tài)僅反映了電子軌道運(yùn)動(dòng)的特征（庫(kù)侖相互作用）；對(duì)同一電子組態(tài)，即使庫(kù)侖相互作用相同，但由于自旋-軌道相互作用的不同，具有不同的總角動(dòng)量，所以會(huì)產(chǎn)生不同能量的原子狀態(tài)。37專業(yè)文檔，值得下載！氦原子基態(tài):1s1s激發(fā)態(tài):1s2s，1s2p，1s2.兩個(gè)電子間自旋-軌道相互作用的方式自旋-自旋相互作用軌道-軌道相互作用自旋-軌道相互作用兩種極端情形：L-S耦合j-j耦合38專業(yè)文檔，值得下載！2.兩個(gè)電子間自旋-軌道相互作用的方式自旋-自旋相互作按量子化要求，量子數(shù)L,S

如下確定：按量子化要求，總角動(dòng)量量子數(shù)J如下確定：

當(dāng)L>S時(shí),每一對(duì)L和S共有2S+1個(gè)J值;當(dāng)L<S時(shí),每一對(duì)L和S共有2L+1個(gè)J值.39專業(yè)文檔，值得下載！按量子化要求，量子數(shù)L,S如下確定：按量子化要求，時(shí)，時(shí)，如則如則2.LS耦合下的原子態(tài)符號(hào)表示:例:ps電子組態(tài)形成的原子態(tài)當(dāng)當(dāng)40專業(yè)文檔，值得下載！時(shí)，時(shí)，如則如3.LS耦合下的洪特規(guī)則每個(gè)原子態(tài)對(duì)應(yīng)一定的能級(jí)。由多電子組態(tài)形成的原子態(tài)對(duì)應(yīng)的能級(jí)結(jié)構(gòu)順序有兩條規(guī)律可循：洪特定則：1.從同一電子組態(tài)形成的諸能級(jí)中，（1）那重?cái)?shù)最高的，亦即S值最大的能級(jí)位置最低；（2）具有相同S值的能級(jí)中那些具有最大L值的位置最低。

2.對(duì)于同科電子，即同nl，不同J值的諸能級(jí)順序是：當(dāng)同科電子數(shù)≤閉殼層電子占有數(shù)一半時(shí)，以最小J值（|L－S|）的能級(jí)為最低，稱正常序。同科電子數(shù)>閉層占有數(shù)的一半時(shí)，以最大J（＝L+S）的能級(jí)為最低，稱倒轉(zhuǎn)序。41專業(yè)文檔，值得下載！3.LS耦合下的洪特規(guī)則每個(gè)原子態(tài)對(duì)應(yīng)一定的能級(jí)。由多電子組根據(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:一.L—S耦合模型屬于G1，G2>>G3，G4原則：相互作用強(qiáng)的角動(dòng)量間先耦合42專業(yè)文檔，值得下載！根據(jù)原子的矢量模型合成，合1.兩個(gè)角動(dòng)量耦合的一般法則:設(shè)有兩個(gè)角動(dòng)量，且則的大小為且這里的是任意兩個(gè)角動(dòng)量。比如對(duì)單電子原子k1=l,k2=s,k=j

，j=l+s,l-s

正是上述法則合成的。則下一頁(yè)43專業(yè)文檔，值得下載！1.兩個(gè)角動(dòng)量耦合的一般法則:設(shè)有兩個(gè)角動(dòng)量，且則2.總自旋，總軌道和總角動(dòng)量的計(jì)算總自旋：其中:且

故總自旋的可能值為:其中:故:其中:總軌道下一頁(yè)44專業(yè)文檔，值得下載！2.總自旋，總軌道和總角動(dòng)量的計(jì)算總自旋：其中:且故總自總角動(dòng)量，根據(jù)上述耦合法則其中對(duì)于兩個(gè)價(jià)電子的情形：S=0,1.當(dāng)S=0時(shí)，J=L下一頁(yè)當(dāng)S=1時(shí)，45專業(yè)文檔，值得下載！總角動(dòng)量，根據(jù)上述耦合法則其中對(duì)于兩

由此可見(jiàn)，在兩個(gè)價(jià)電子的情形下，對(duì)于給定的L

，由于S的不同，有四個(gè)J,而L的不同，也有一組J，L的個(gè)數(shù)取決于l1l2；可見(jiàn)，一種電子組態(tài)可以與多重原子態(tài)相對(duì)應(yīng)。此外，由于S有兩個(gè)取值：S=0和S=1，所以2S+1=1,3;分別對(duì)應(yīng)于單層能級(jí)和三層能級(jí)；這就是氦的能級(jí)和光譜分為兩套的原因。狀態(tài)符號(hào)

46專業(yè)文檔，值得下載！由此可見(jiàn)，在兩個(gè)價(jià)電子的情形下，對(duì)于2S+1=1,3二.洪特定則:用途:決定電子組態(tài)形成的諸能級(jí)上下次序.適用范圍:LS耦合,輕元素,低激發(fā)態(tài)洪特定則:1)同一電子組態(tài)形成的能級(jí)L相同,S較大,能級(jí)低.S相同,L較大,能級(jí)低.2)同科電子形成的能級(jí)(L,S相同,J不同)47專業(yè)文檔，值得下載！二.洪特定則:用途:決定電子組態(tài)形成的諸能級(jí)上下次序.適用范當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N<=2l+1,正序,J小,能級(jí)低.當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N>2l+1,倒序,J大,能級(jí)低.多重性:S,L相同而J不同的態(tài)的總數(shù),等于2S+1.例如,多重態(tài)的多重性等于3.48專業(yè)文檔，值得下載！當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N<=2l+1,當(dāng)未滿次殼層中電子數(shù)N>三.朗德間隔定則:1.表述:

在多重能級(jí)結(jié)構(gòu)中,能級(jí)的兩相鄰間隔之比等于有關(guān)J值中較大的兩數(shù)值之比.2.證明:49專業(yè)文檔，值得下載！三.朗德間隔定則:1.表述:在多重能級(jí)結(jié)構(gòu)中,能級(jí)的兩相S,L相同而J不同,50專業(yè)文檔，值得下載！S,L相同而J不同,16專業(yè)文檔，值得下載！三.j-j耦合:G3(l1s1)，G4(l2s2)>>G1(s1s2)，G2(l1l2)特點(diǎn):范圍:重元素,高激發(fā)態(tài)耦合:每個(gè)電子所有電子每個(gè)電子原子態(tài):51專業(yè)文檔，值得下載！三.j-j耦合:G3(l1s1)，G4(l2s2所有電子舉例:ps組態(tài)原子態(tài):原子態(tài):52專業(yè)文檔，值得下載！所有電子舉例:ps組態(tài)原子態(tài):原子態(tài):18專業(yè)文檔，值J分裂j分裂ps兩個(gè)價(jià)電子p和s在j-j耦合中形成的能級(jí):分裂為四條ps組態(tài)在LS耦合中原子態(tài)數(shù)也是四個(gè).53專業(yè)文檔，值得下載！J分裂j分裂ps兩個(gè)價(jià)電子p和s在j-j耦合中形成的四.兩種耦合比較以碳族元素為例,其基態(tài)時(shí),最外層兩個(gè)P電子,其余是電子構(gòu)成完整殼層.基態(tài)第一激發(fā)態(tài)54專業(yè)文檔，值得下載！四.兩種耦合比較以碳族元素為例,其基態(tài)時(shí),最外層兩個(gè)PLS耦合j-j耦合能級(jí)單分配(3)能級(jí)雙分配(2)輕元素,低激發(fā)態(tài)重元素,基態(tài)重元素,高激發(fā)態(tài)原子序數(shù)增加能級(jí)差主要是由于靜電作用能級(jí)差主要是由于磁效應(yīng)原子態(tài):2S+1LJ原子態(tài):(j1j2)J55專業(yè)文檔，值得下載！LS耦合j-j耦合能級(jí)單分配(3)能級(jí)雙分配(2)泡利不相容原理的敘述及其應(yīng)用1．描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子數(shù)主量子數(shù)n：n=1,2,3……

角量子數(shù)l

：

l=0,1,2…(n-1)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=±56專業(yè)文檔，值得下載！泡利不相容原理的敘述及其應(yīng)用1．描述電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子數(shù)主量2．Pauli

原理的描述在一個(gè)原子中，不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的四個(gè)量數(shù)Pauli原理更一般的描述是在費(fèi)米子（自旋為半整數(shù)的粒子）組成的系統(tǒng)中不能有兩個(gè)或多個(gè)粒子處于完全相同的狀態(tài)?；蛘哒f(shuō)，原子中的每一個(gè)狀態(tài)只能容納一個(gè)電子。57專業(yè)文檔，值得下載！2．Pauli原理的描述在一個(gè)原子中，不可能有兩個(gè)同科電子形成的原子態(tài)n和l

兩個(gè)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(gè)數(shù)；例如:等1．定義58專業(yè)文檔，值得下載！同科電子形成的原子態(tài)n和l兩個(gè)量子數(shù)相同的電子稱為同科電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59專業(yè)文檔，值得下載！同科電子形成的原子態(tài)比非同科有相例如1S2形成的我們以電子組態(tài)為例四個(gè)量子數(shù)已有三個(gè)相同，必然不能相同即則或反推出可能的原子態(tài)是，60專業(yè)文檔，值得下載！我們以電子組態(tài)為例四個(gè)量子數(shù)已有三個(gè)相同，必然不需要指出的是,已知L,s

，容易知道；即由的取值推出，卻不那么容易，因?yàn)榉催^(guò)來(lái)推存在著多對(duì)一的問(wèn)題，上面的例子只是一種最簡(jiǎn)單的情況反過(guò)來(lái)，61專業(yè)文檔，值得下載！需要指出的是,已知L,s，容易知道；1.LS耦合2.Jj耦合原子態(tài):2S+1LJ原子態(tài):(j1j2)J同科電子的偶數(shù)定則兩同科電子體系在LS耦合,其合成的總軌道角動(dòng)量量子數(shù)L與總自旋角動(dòng)量量子數(shù)S之和必為偶數(shù).62專業(yè)文檔，值得下載！1.LS耦合2.Jj耦合原子態(tài):2S一.光譜和能級(jí)的位移定律原子序數(shù)Z的中性原子的光譜和能級(jí),同原子序數(shù)Z+1的原子的一次電離后的離子的光譜和能級(jí),具有相同的結(jié)構(gòu).例如:H,He+,Li++;Li,Be+,B++.它們有電子數(shù)相同的外層電子,具有相同的電子組態(tài).63專業(yè)文檔，值得下載！一.光譜和能級(jí)的位