文档介绍：1. 氦原子的光谱和能级
2. 多电子原子的电子组态和原子态
3. 泡利不相容原理与原子基态
4. 多电子原子的能级和跃迁光谱
主要内容:
第五章多电子原子
作业
P:168
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碱土金属:Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra,Zn,Ge,Hg,两个活跃的价电子
He:Z=2
Be:Z=4=212+2
Mg:Z=12=2(12+22)+2
Ca:Z=20=2(12+22+22)+2
Sr:Z=38=2(12+22+32+22)+2
Ba:Z=56=2(12+22+32+32+22)+2
Ra:Z=88=2(12+22+32+42+32+22)+2
单电子体系
氢原子、类氢离子原子核+1电子
碱金属原子、类碱金属原子原子实+1电子
多电子体系 2He, 4Be, 12Mg等,2电子以上
元素周期表
He原子的能级图
激发能
具体看下一页ppt
1S
2S
2p
即He及碱土金属原子光谱具有相似的结构,具有原子光谱的一般特征,如:线状,谱线系。但也有特殊性。
1、具有原子光谱的一般规律(分立,线谱)
氦原子光谱特点:
2、谱线也分为主线系,第二辅线系,第一辅线系,柏格曼系
3、特殊性:
两套类似碱金属原子的光谱,一套是单线
一套有复杂的结构
4、有两套能级结构
两套之间无跃迁
氦原子能级图
2套光谱
LS耦合合成
原子态
.
.
,三重态能级总低于单一态相应的能级;三重能级结构中,同一值的三个能级, 值大的能级低.
这五个特点包含着五个物理概念。
从He的能级图可得
特殊性总结为:
,两套能级
两套光谱线系都分别有类似碱金属原子光谱的主线系,一辅系,二辅系,柏格曼系等。
亚稳态:如果氦原子被激发到第一激发态,它会留在那状态较长一段时间,这样的状态称为亚稳态。
具体见下一页
例:He原子1s1s电子组态不能形成原子态。
因此,两个电子的不能再相同,
即两电子的自旋取向必须相反,总自旋S 只能为0 .只能形成
电子组态1sns(n≠1)可以形成二个原子态:
同理,nsns也只形成一个原子态:
一定要注意这个问题
补充
不能有2个完全相同的电子处于同一态,或者说4个量子数不能完全相等。
新想法和面临的问题
3、存在两个亚稳态,如图中的21S0()和23S1
4、;
。
5、(1s)2不存在三重结构。
新想法(将引发新概念):
一个电子总是在核和另一个电子形成的场下运动,轨道贯穿和极化等效应导致采用nl 来标识每个电子(类似碱金属原子)。相对我们的观测来说,两个电子同时处在激发的nl上是不可能的,大部分情况是一个电子在1s上,另一个电子可以在1s、2s、2p、3s、3p、3d等等上。
He原子面临问题(理论的全面革新):
1、有两套能级结构
两套之间无跃迁
2、三重能级总是低于相应的单重能级,例如21S0高于23S1
He的能级