碱金属能级特征

铁原子和碱金属原子

光谱及能级特征及其举例碱金属锂、钠的能级特征班级：通信三班

姓名：龙勇志

学号：2013130703062

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在基态与第一激发态之间跃迁产生的谱线称为共振线.碱金属原子的4个光谱线系主线系（Principalseries）np→2s锐线系（Sharpseries），或第二辅线系（secondsubordinateseries）ns→2p漫线系（Diffuseseries），或第一辅线系（firstsubordinateseries）

nd→2p基线系（Fundamentalseries），或柏格曼线系（Bergmannseries）nf→3d4碱金属光谱的精细结构主线系

锐线系（第二辅线系）

漫线系（第一辅线系）

基线系（柏格曼系）以上是量子力学对碱金属光谱精细结构的理论解释。选择定则双线结构三线结构2P1/22P3/22S1/22P1/22P3/22S1/2双线结构三线结构2P1/22P3/22D3/22D5/22D3/22D5/22F5/22F7/25定性解释假设：

p、d、f能级均为双重结构，只有s能级是单层的。若l一定，双重能级的间距随主量子数n的增加而减少若n一定，双重能级的间距随角量子数l的增加而减少。能级之间的跃迁遵守一定的选择定则4p3p2p2s5s4s3s2p5d4d3d2p主线系

锐线系

漫线系6图锂的光谱线系400003000020000100002500300040005000600070001000020000波数（cm-1）波长（埃）主线系第一辅线系第二辅线系柏格曼线系7

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示为两个光谱项之差：8锂的光谱项值和有效量子数数据来源电子态34567主线系第二辅线系

第一辅线系柏格曼系s,=0p,=1d,=2f,=3Tn*Tn*Tn*Tn*T43484.41.58928581.41.96027419.416280.52.59612559.92.95612202.52.99912186.48474.13.5987017.03.9546862.53.9996855.54.0006854.85186.94.5994472.84.9544389.25.0004381.25.0044387.13499.65.5993094.45.9553046.96.0013031.03046.62535.36.5792268.96.9542239.47.0002238.30.400.050.0010.000n=2氢9量子数亏损（由于存在内层电子）有效量子数不一定是整数，它通常比略小或相等，它和

n

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。10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…11锂原子12010000200003000040000厘米-126707主线系1869761038126一辅系二辅系柏格曼系2233334444555545s=0p=1d=2f=3H67图3.2锂原子能级图13主线系：锐线系：漫线系：基线系：钠原子光谱：14钠原子15钠原子的光谱项与有效量子数谱线系量子数光谱项n=345678Δn第二辅线系ns→3pl=0，sT41444.915706.58245.85073.73434.92481.91.36n*1.6272.6433.6484.6515.6526.649主线系np→3sl=1，pT24492.711181.96408.94152.92908.92150.70.86n*2.1173.1334.1385.1416.1427.143第一辅线系nd→3pl=2，dT12274.42897.54411.63059.82245.01720.10.01n*2.9903.9894.9875.9896.9917.987伯格曼线系nf→3dl=3，fT6858.64388.63039.72231.01708.20.00n*4.0005.0016.0087.0128.015氢原子T12816.46854.84387.13046.62238.31713.73s4s5s6s7s3p3d4f0-14p5p6p7p5d5f6f6dn=2n=3-2-3-4-5E/eV4dn=4n=5n=6n=7589033031138181956562.10H原子能级Na原子能级波长单位Å18（3）n很大时，能级与氢的很接近，