光谱项 综合解析.pptx

多电子原子的状态及量子数
多电子原子中,电子之间的相互作用是非常复杂的,但大致可以归纳为以下几种相互作用:
电子轨道运动间的相互作用;
电子自旋运动间的相互作用;
轨道运动与自旋运动间的相互作用;
角动量的耦合方案
j-j 耦合 l1 , s1 →j1 ; l2 , s2 →j2
j1 , j2→J 适合于重原子(Z>40)
※ L-S耦合 l1,l2→L ;s1,s2 →S
L,S →J 适合于轻原子(Z≤40)
(1)总轨道角动量ML
由l1,l2组成的双电子体系L的可能取值
mL称为原子的轨道磁量子数
①先由各电子的m求原子的mL:
②mL的最大值即L的最大值;L还可能有较小的值,但必须相隔1(L的最小值不一定为0);共有多少个L值,L的最小值是多少,需用矢量加和规则判断。一个L之下可有0,±1,±2,…,±L共(2L+1)个不同的mL值。
例如,2s12p1:l1=0,l2=1,则,m1=0,m2=1,0,-1,mL=0,±1,L=1。再没有多余的mL=0的项,所以L的值是1,只有1个L值。又如,3p13d1: l1=1,l2=2,则,m1=1,0-1,m2=2,1,0,-1,-2,应有3×5=15个mL值,其中mL=0,±1,±2,±3,∴L=3;再有mL=0,±1,±2, ∴L=2;还有mL=0,±1, ∴L=1;所以L的最小值是1,共有3个L值。
s2
Ca的激发态4s13d 1(sd)
例
mi
mL
4s
3d
0
2
2
0
1
1
0
0
0
0
-1
-1
0
-2
-2
(2)总自旋角动量MS
两电子体系S的可能取值
ms称为总自旋磁量子数
(3)总角动量MJ
J称为总角动量量子数
mJ称为总磁量子数
原子的量子数符号角动量表达式
原子的角量子数 L
原子的磁量子数 mL
原子的自旋量子数 S
原子的自旋磁量子数 mS
原子的总量子数 J
原子的总磁量子数 mJ

给定一个组态(每个电子的n和l都确定)如C原子np2,可以产生体系的若干种微观状态(np2有15种状态),把其中L和S相同的微观状态,合称为一个“谱项”,记为 2S+1L。并且给不同的L值以不同的光谱记号
光谱项的概念:
称为光谱项的多重度,当时, 即为支项的数目;当时,并不代表支项的数目,但仍称为多重度。
如
闭壳层对无贡献。
(1)非等价电子的光谱项
确定一种组态,两个电子的相同时称为等价电子, 中两者有一不等者,则称为非等价电子。