第四章 碱金属原子和电子自旋2.ppt

第四章碱金属原子和电子自旋
碱金属原子的光谱
原子实的极化和轨道的贯穿
碱金属原子光谱的精细结构
电子自旋同轨道运动的相互作用
单电子辐射跃迁的选择定则
氢原子光谱的精细结构与蓝姆移动
§ 碱金属原子光谱
碱金属原子光谱的实验规律
碱金属原子的光谱项
碱金属原子的能量和能级
理论解释—原子实模型(定性)
量子力学定量分析
各种碱金属原子的光谱,具有类似的结构。
1、碱金属原子光谱具有原子光谱的一般规律性;2、通常可观察到四个谱线系。
主线系(也出现在吸收光谱中);
第二辅线系(又称锐线系);
第一辅线系(又称漫线系);
柏格曼系(又称基线系)。
一、碱金属原子光谱的实验规律
图
锂的光谱线系
40000
30000
20000
10000
2500
3000
4000
5000
6000
7000
10000
20000
波数(cm-1 )
波长(埃)
等式右边的第一项是固定项,它决定线系限及末态。第二项是动项,它决定初态。
实验上测量出和则可求出
由和我们可以求得。
每个线系的每一条光谱线的波数都可以表式为两个光谱项之差:
量子数亏损(由于存在内层电子)
有效量子数它不一定是整数,它通常比略小或相等,它和的差值称为:
也是由于存在内层电子, n相同时能量对的简并消除。谱项需用两个量子数 n , 来描述。
我们用s , p , d ,  f分别表示电子所处状态的轨道角动量量子数
= 0 , 1 , 2, 3时的量子数亏损。
锂的光谱项值和有效量子数
数据来源
电子态
3
4
5
6
7

主线系
第二辅线系
第一辅线系
柏格曼系
s,=0
p, =1
d, =2
f, =3
T
n*
T
n*
T
n*
T
n*
T

















































n=2
氢
3、锂的四个线系
主线系:
第二辅线系:
第一辅线系:
柏格曼系:
,n = 2, 3, 4…
,n =3,4,5…
,n =3,4,5…
, n =4,5,6…
3、锂的四个线系
主线系:
第二辅线系:
第一辅线系:
柏格曼系:
,n = 2, 3, 4…
,n =3,4,5…
,n =3,4,5…
, n =4,5,6…
,n = 3, 4…
,n =4,5…
,n =3,4…
, n =4,5…
4、钠的四个线系
主线系:
第二辅线系:
第一辅线系:
柏格曼系:
锂: s= p =  d= f =
钠: s = p=  d = f =
二、碱金属原子的光谱项
三、能量和能级