光谱学-第五章ppt课件

1、有三个或三个以上价电子的原子称为多价电子原子，有三个或三个以上价电子的原子称为多价电子原子，或称为复杂原子。在具有多个价电子的原子体系，存或称为复杂原子。在具有多个价电子的原子体系，存在各种相互作用：在各种相互作用： 这一章我们依然采用直观的原子矢量模型讨论多价这一章我们依然采用直观的原子矢量模型讨论多价电子原子光谱。可以证明，在前面用矢量模型确定电子原子光谱。可以证明，在前面用矢量模型确定两个价电子原子态的方法，对于含有两个以上价电两个价电子原子态的方法，对于含有两个以上价电子的原子依然有效。为确定多价电子原子的原子态子的原子依然有效。为确定多价电子原子的原子态: 非等价电子的光谱项非等价电

2、子的光谱项 等价电子等价电子的光谱项的光谱项 多价电子的多价电子的jj耦合，可以根据两个价电子的耦合，可以根据两个价电子的jj耦合耦合推行而得到。推行而得到。 以上结果阐明，对于一个给定的电子组态，不论它以上结果阐明，对于一个给定的电子组态，不论它的耦合方式是哪一种模型，所构成的光谱项数目是的耦合方式是哪一种模型，所构成的光谱项数目是一样的。但由于耦合方式不同它们的能级分布式不一样的。但由于耦合方式不同它们的能级分布式不一样的。一样的。 LS耦合的选择定那么为：耦合的选择定那么为： )00(, 1, 001禁戒JSLjj耦合的选择定那么为：耦合的选择定那么为： 1, 0)00(, 1, 00i

3、pjJJ禁戒电子数电子数N与多重数的关系与多重数的关系第周围期元素的多重性交替规律第周围期元素的多重性交替规律 第周围期元素一次离子多重性交替规律第周围期元素一次离子多重性交替规律 同一谱项相邻两不同同一谱项相邻两不同J值的能级间隔与较大的值的能级间隔与较大的J值成值成正比，这就是所谓的朗德间隔定那么。正比，这就是所谓的朗德间隔定那么。 多电子原子的精细构造朗德间隔定那么多电子原子的精细构造朗德间隔定那么 对于给定的电子组态，由对于给定的电子组态，由LS耦合得出的这些光谱耦合得出的这些光谱项，它们的能级高低的陈列存在一定的规律性。这项，它们的能级高低的陈列存在一定的规律性。这种规律首先由洪特提

4、出，称为洪特规那么：种规律首先由洪特提出，称为洪特规那么： 元素周期表中每个周期的最后一个元素构成元素周期表中每个周期的最后一个元素构成0族元族元素，由于这类元素的原子化学性质稳定，不易与其素，由于这类元素的原子化学性质稳定，不易与其它原子结合，因此，被称为惰性气体，包括它原子结合，因此，被称为惰性气体，包括He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn不稳定，不是自然界中天然存不稳定，不是自然界中天然存在的元素。它们的基电子组态分别为：在的元素。它们的基电子组态分别为： 惰性气体原子中电子耦合能的比较惰性气体原子中电子耦合能的比较 拉卡耦合模型的耦合方式如下：拉卡耦合模型的耦合方式如下： pLpSpJ2

5、、得出母组态的总角动量、得出母组态的总角动量 与激发电子的轨道角与激发电子的轨道角动量动量 耦合的耦合的 ； pJllJKp3、角动量、角动量 再与激发电子的自旋角动量再与激发电子的自旋角动量 耦合，耦合，得出原子的总角动量得出原子的总角动量 Ks sKJjl耦合的选择定那么为：耦合的选择定那么为： 2, 1, 0)00(, 1, 01KJl禁戒Ne原子原子s、p、d组能级的帕邢符号组能级的帕邢符号 Ne原子部分能级符号对照原子部分能级符号对照 He原子的两个亚原子的两个亚稳态稳态21s0和和23s1与与Ne原子的原子的2s和和3s能级很接近，能级很接近，因此，因此，He原子被原子被激发到激发到21s0或或23s1能级后，很能级后，很容易经过碰撞将容易经过碰撞将能量传送给能量传送给Ne原原子的子的2s或或3s能级能级能级，使之构成能级，使之构成粒子数反转，从粒子数反转，从而产生激光发射。而产生激光发射。 Ar+离子与激离子与激光跃迁有关的光跃迁有关的部分能级部分能级 产生激光最强的跃迁为产生激光最强的跃迁为 2/3202/1344PsDp(4880) 2/3202/5444PsDp(5145) 其中其中Xe代表代表Xe原子的基电子组态，也就是它们的原子的基电子组态，也就是它们的原子实构造实践与原子实构造实践与Xe一样。一样。三价镧系离子的能级图三价镧系