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第五章

第五章. 多电子原子：泡利原理. §24 氦的光谱和能级. 有两套结构，两套能级之间没有相互跃迁； 存在几个亚稳态； 氦的基态 与第一激发态 之间能量差别很大； 在三层结构的能级中没有来自 的能级；. 氦原子能级图. 氦能级的标记. 氦的单双电子激发态（不按比例）. 基态. §25 两个电子的耦合. 图 25.1 对应于不同 n 和 l 可能的状态. 电子 1. 电子 2. （ 2 ） L – S 和 j – j 耦合. 多电子情况. (3) 两个角动量耦合的一般法则. 角动量耦合. （ 4 ）选择规则.

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Presentation Transcript

  1. 第五章 多电子原子：泡利原理

  2. §24 氦的光谱和能级 • 有两套结构，两套能级之间没有相互跃迁； • 存在几个亚稳态； • 氦的基态 与第一激发态 之间能量差别很大； • 在三层结构的能级中没有来自的能级；

  3. 氦原子能级图

  4. 氦能级的标记

  5. 氦的单双电子激发态（不按比例） 基态

  6. §25 两个电子的耦合

  7. 图25.1 对应于不同n和l可能的状态

  8. 电子1 电子2 （2）L – S 和 j – j 耦合

  9. 多电子情况

  10. (3)两个角动量耦合的一般法则

  11. 角动量耦合

  12. （4）选择规则 L – S 耦合： j – j耦合：

  13. 汞原子能谱示意图

  14. （5）由电子组态到原子态

  15. 例1：求ps组态按L-S耦合可能形成的原子态

  16. 碳族元素原子的电子组态

  17. 碳族元素能级比较

  18. §26 泡利不相容原理Pauli exclusion principle （2）不相容原理的叙述 （1）历史回顾 The electronic states of an atom can only be occupied in such a way that no two electrons have exactly the same set of quantum numbers.

  19. 对应于不同 和 可能的状态

  20. （3）应用举例 • 氦原子的基态 • 原子的大小 • 金属中的电子 • 原子核内独立核子运动 • 核子内的有色夸克

  21. 不存在泡利原理时的玻尔轨道

  22. 金属中的电子

  23. §27 元素周期表 （1）元素性质的周期性 • 114种元素，一行为一个周期，一列为一族，a为主族，b为副族； • 同一族中，元素的化学性质相似； • 不同元素的化学和物理性质呈现周期性变化。

  24. 元素的电离能

  25. 当原子序数Z =2、10、18、36、54和86时，元素最稳定，这些数称为幻数（magic number）

  26. 各种元素性质为什么呈 周期性变化？ 原子内的电子按一定的壳层排列！

  27. （2）壳层中电子的数目 • 泡利不相容原理 • 能量最小原理

  28. 按照泡利不相容原理：

  29. 一个电子的可能状态

  30. 在正常情况下，原子中的电子总是尽可能先占据能量最低的能级，只有当能量最低的能级被占满以后，电子才依次填入能量较高的能级。在正常情况下，原子中的电子总是尽可能先占据能量最低的能级，只有当能量最低的能级被占满以后，电子才依次填入能量较高的能级。 能量最小原理

  31. （3）电子组态的能量——壳层的次序

  32. 原子能级的填充顺序

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