10.He原子能级(中科大信院原子物理).ppt

文档介绍：氦原子的能级
——粗略的讨论
多电子原子
He=He+++2e-,最简单的多电子原子
多粒子体系无论在经典力学还是量子力学中都无法严格求解,只能用近似方法
微观粒子具有全同性
理论计算的方法:微扰论+平均场近似+Pauli不相容原理
He原子的光谱
1868年,,发现新元素He
和氢原子不同,He光谱分成两套:一套全是单线;另一套有复杂结构,为三线
“正氦”(三线)、“仲氦”
后发现元素周期表中的第2族元素Be, Mg, Ca, Sr等的光谱与氦类似
来自电子的自旋耦合1/2+1/2→0, 1;2S+1=1, 3
氦原子的能级
有两套能级,分别是单态singlet和三态triplet结构,两套能级之间没有跃迁
基态和第一激发态的能量差很大~
三重态的能级总低于相应的单态能级
n=1的能级不存在三重态
两个第一激发态21S0和23S0都是亚稳态,
He原子的相互作用
原子核和两个电子的库仑相互作用
电子与电子的库仑相互作用
每个电子的自旋-轨道耦合
两个电子之间的自旋-轨道耦合
两个电子之间的轨道-轨道耦合
两个电子之间的自旋-自旋耦合
不考虑精细结构时,可忽略③-⑥
薛定谔方程
微扰
分离变量
单电子方程
零级近似下的能级和波函数