原子物理学第四章碱金属原子.ppt

图4.1锂的光谱线系一个线系的线系限：同一线系中最大的波数，或波数公式中的第一个光谱项（不动的光谱项）。二、线系公式3．光谱项锂原子的四个线系，可用下列公式表示：s0§4.2原子实的极化和轨道贯穿一、原子实模型相当于价电子在n很大的轨道上运动，价电子与原子实间的作用很弱，原子实电荷对称分布，正负电荷中心重合在一起。有效电荷为+e，价电子好象处在一个单位正电荷的库仑场中运动，与氢原子模型完全相似，所以光谱和能级与氢原子相同。1.原子实极化（形成电偶极子），使电子又受到电偶极子的电场的作用，能量降低，同一n值，越小，极化越强。
2.轨道贯穿（电子云的弥散），对于那些偏心率很大的轨道，接近原子实的那部分还可能穿入原子实发生轨道贯穿，这时Z*>1,从而使能量降低。
3.光谱项为：a非贯穿轨道b贯穿轨道
价电子的轨道运动三、量子力学定量处理与氢原子的差别4.3碱金属原子光谱的精细结构主线系:二.推理解释sd4.4电子自旋同轨道运动相互作用4.4电子自旋与轨道运动的相互作用2、电子自旋角动量量子数4、电子自旋磁矩1928年，Dirac从量子力学的基本方程出发，很自然地导出了电子自旋的性质，为这个假设提供了理论依据。二、自旋--轨道运动相互作用能变换回以核为静止的坐标系，并考虑两坐标系变换的相对论（时间差）效应后，再乘以因子得：对碱金属原子，代入整理得：3、碱金属原子能级的分裂讨论：4、碱金属原子态符号表示价电子的主量子数Li原子能级图（考虑精细结构）主线系:第一辅线系:例如对于钠：4.6氢原子光谱的精细结构2.相对论效应修正部分:4.碱金属原子中,原子实极化与轨道贯穿效果,由z-σ表现,z-σ随改变而影响E06.总能量:(二)讨论:3.氢原子n=3能级图:4.氢原子Hα能级跃迁图:二.氢原子光谱的精细结构实验观察:三.兰姆移动,1947年小结:3.能级简并度:量子数小结自旋角动量也应有四个量子数小结一、电子自旋角动量和自旋磁矩外场方向投影：电子的运动=轨道运动+自旋运动时，，称三、自旋—轨道相互作用能考虑相对论效应后，再乘以因子是一个变量，用平均值代替：时，讨论：3．双层能级中，四、对碱金属光谱精细结构的解释2．第二辅线系：精品课件！精品课件！三.四个量子数