原子光谱项

第9讲原子光谱项1.电子组态与原子状态1）电子组态•单电子近似下，一组空间轨道•中心力场近似下，仍用1s,2p,3d等表示•电子在轨道上排布，得到组态：1s2,2p2,..等等•基态排布3规则：泡利原理，能量最低，Hund规则•给定组态，原子状态并未给定，如2p2：共有15种状态2）电子间相互作用•电子间剩余库仑相互作用；同一电子自旋轨道间耦合•单个电子的角动量、角动量Z分量不再守恒1.电子组态与原子状态3）如何描述原子状态？•情形1：LS耦合，电子间作用强于旋轨作用总轨道角动量总自旋角动量总角动量1.电子组态与原子状态3）如何描述原子状态？•情形2：JJ耦合，电子间作用弱于旋轨作用单个电子总角动量总角动量•LS和JJ耦合是两个极端的近似，相比之下，LS更多；随着原子序数增加，倾向于JJ耦合。•仅讨论LS耦合情形2.角动量耦合规则1）问题：?1122,,JjmjmJM2）Z方向分量：简单相加12JMmm3）需注意：J有多个值!•两电子自旋角动量耦合1212111,,222jjmm1JM0JM1JM0JM1J0J•两电子自旋角动量间夹角是一定的（如何求得？）4）最大J值可以确定：12max12maxmaxJMmmJjj2.角动量耦合规则5）确定最小J值：总状态数是确定的6）J的可能取值7）例：1）定义：用好量子数(L,S,J)表征的能量相同的原子状态的集合3.原子光谱项2）原子光谱项忽略总旋轨耦合，能量只依赖于L与S3）原子光谱支项3.原子光谱项4）整体图像3.原子光谱项1）闭壳层无贡献：泡利原理限制只有一种状态4.光谱项推求2s6p121211,;0220;0sssllLmmMmmM661100siliiisLmmMM2）互补壳层光谱项相同：ML互为正负3）非等价电子：执行加和规则4）等价电子：如p24.光谱项推求共有15种状态1m0m1m3p2p5）ML表格法4.光谱项推求泡利原理限制，L,S间不能任意组合6）释疑1：4.光谱项推求从L大的开始归属7）释疑2：2265.能级高低：Hund规则3P1D1S30P31P32P12D10S哪4个状态?习题