第9讲 原子光谱项
1.电子组态与原子状态 1)电子组态 2)电子间相互作用 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 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: 2)Z方向分量:简单相加 3)需注意:J有多个值! 两电子自旋角动量耦合 两电子自旋角动量间夹角是一定的(如何求得?)
2.角动量耦合规则 4)最大J值可以确定: 5)确定最小J值:总状态数是确定的 6)J 的可能取值 7)例:
3.原子光谱项 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 2)原子光谱项 忽略总旋轨耦合,能量只依赖于L与S
3.原子光谱项 3)原子光谱支项
3.原子光谱项 4)整体图像
4.光谱项推求 1)闭壳层无贡献:泡利原理限制只有一种状态 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.光谱项推求 4)等价电子:如p2 共有15种状态 3p 2p
4.光谱项推求 5)ML表格法 泡利原理限制,L,S间不能任意组合
4.光谱项推求 6)释疑1: 从L大的开始归属 7)释疑2:
5.能级高低:Hund规则 哪4个状态?
习题