【精选】原子物理学第5章习题.ppt

解：p电子的轨道角动量和自旋角动量量子数l1=1s1=1/2d电子的轨道角动量和自旋角动量量子数l2=2s2=1/22.已知He原子的两个电子被分别激发到2p和3d轨道其所构成的原子态为3D问这两电子的轨道角动量之间的夹角自旋角动量之间的夹角分别为多少？2、自旋角动量之间的夹角3.锌原子（Z=30）的最外层电子有两个基态时的组态是4s4s。当其中有一个被激发考虑两种情况：（1）那电子被激发到5s态；（2）它被激发到4p态。试求出LS耦合情况下这两种电子组态分别组成的原子状态。画出相应的能级图。从（1）和（2）情况形成的激发态向低能级跃迁分别发生几种光谱跃迁？解：当(1)的情况下可以发生5种光谱跃迁4.试以两个价电子l1=2、l2=3为例证明不论是LS耦合还是jj耦合都给出同样数目可能状态2）jj耦合情况l1=2s1=1/2j1=l1+s1l1+s1−1……|l1−s1|=5/23/2l2=3s2=1/2j2=l2+s2l2+s2−1……|l2−s2|=7/25/2按照J=j1+j2j1+j2−1……|j1−j2|可给出的原子态(j1j2)J如下表5.利用LS耦合、泡利原理和洪特定则来确定碳Z=6、氮Z=7的原子基态MLMS其中3P012各态重数最高根据洪特定则基态必然是3P012中某个态。P支壳层最多可容纳6个电子对于碳而言两个价电子占据该壳层且小于半满各多重态能级呈现正常次序。因此碳Z=6原子的基态为3P0各相应磁量子数的取值集合分别为：ml1ml2ml3=10−1；ms1ms2ms2=1/2−1/2ML=3210−1−2−3；MS=3/21/2−1/2−3/2首先挑出轨道量子数L取值最大的微观态。这样态的磁量子数ML最大这时该最大值为2。并给出对应的MS取值。如下继续在余下的状态中挑出轨道量子数L取值最大的微观态6已知He原子的一个电子被激发到2p轨道而另一个电子还在1s轨道。试作出能级跃迁图来说明可能出现哪些光谱线跃迁？解：Ca原子处基态时两个价电子的组态为4s4s。Ca的锐线系是电子由激发的s能级向4p能级跃迁产生的光谱线。与氦的情况类似对4s4p组态可以形成1P1和3P210的原子态也就是说对L=1可以有4个能级。电子由诸激发3S能级上跃迁到3P210能级上则产生锐线系三重线解：l1=0s1=1/2j1=l1+s1l1+s1−1……|l1−s1|=1/2l2=1s2=1/2j2=l2+s2l2+s2−1……|l2−s2|=3/21/2按照J=j1+j2j1+j2−1……|j1−j2|可给出的原子态(j1j2)J如下：(1/21/2)10、(1/23/2)21共计4种原子态。