多电子原子泡利原理.ppt
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1、第五章 多电子原子 泡利原理,4.1氦及周期系第二族元素 的光谱和能级,一、氦的光谱和能级,一套谱线都是单线结构,另一套谱线却有复杂的结构,氦具有两套能级,一套是单层的,另一套是三层的。,1、氦的能级确实是两套,一套是单层的,另一套是三层的。,2、氦的基态和第一激发态之间能量相差很大,是19.77电子伏特。,二、镁的光谱和能级,铍、镁、钙、锶、钡、镭、锌、镉、汞的光谱 与氦有相仿的结构,氦具有两个电子,镁具有12个电子,,足见产生光谱的是两个价电子决定的,镁原子其余10个电子与核构成原子实,两个角动量的合成规则,则他们的总角动量为,4.2 具有两个电子的原子态,一、不同的电子组态,只有一个电子
2、的原子 与 只有一个价电子的原子的状态,由,一个电子 或 一个价电子的状态决定,有两个电子的原子 与 有两个价电子的原子的状态,由,两个电子 或两个价电子 的状态的组合决定,电子的状态的组合叫电子组态,电子的状态的组合叫电子组态,价电子的状态的组合叫价电子组态,原子的全部电子的状态的组合叫原子的电子组态,氦原子在基态时,,电子组态是1s1s,镁原子在基态时 价电子组态是3s3s,时,价电子组态是3s3p,二、不同的电子组态具有不同的能量,有时差别很大,氦在第一激发态时,电子组态是1s2s,例如,基态时,电子组态是1s1s,镁的第一激发态的价电子组态是3s3p,基态时的两个价电子组态是3s3s,
3、能量有差别,但不很大 原因:,能量差别很大 原因:,三、同一种电子组态构成的不同原子态,3,、3,两种极端的情形,四种运动,六种相互作用,1、LS耦合,那么两个自旋,。这种作用方式称为LS耦合。,S=1,0,S=1,0,想一想:,对于一个具体的 L 来说,,与此 L 值对应的 J 值有几个?,是一个三重态,是一个单重态,解:,所以它们合成的轨道总角动量为,即轨道总角动量,S=1,0,6,5, 4,5,4, 3,4,3, 2,3,2, 1,2,1, 0,5,4,3,2,1,按LS耦合形成的原子态的表示符号格式为,能级层数,解:第一步先求L、S,,然后求每一对L、S合成的J,最后由每一组 L S
4、J 的值确定形成的原子态,得 S=1,0;,L=3,2,1,洪特定则:,从一个电子组态按 L S 耦合形成诸能级中,,(1)那重数最高的(即 S 值最大的)能级位置最低;,(2)重数相同的能级中,那具有最大L值的位置最低。,(3)具有相同 L、S 值的能级中,按 J 值排序,,一种是 J 值小的能级低,(这种排序称为正常次序 ),另一种是 J 值大的能级低,(这种排序称为反常次序 ),镁,氦,求 电子组态 1s2s 形成和原子态,一、三重态谁高?,而L=0,,所以J=S,即J只有一值,也就是一个能级。,求 电子组态 1s2p 形成和原子态, 一、三重态谁高?,2、jj耦合,那么每个电子的自旋角
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