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第五章多电子原子§5.1中心力场近似由于两个电子在不断地运动，每个电子所受到的势场随时间变化。多电子原子系统的哈密顿算符为O中心力场近似的基本思想:假设原子中每一个电子是在原子核势场及其它N-1个电子产生的平均中心力场中运动。总势能函数不显含时间，而且电子在此中心力场中运动是独立的。第i个电子的总势能第i个电子的定态薛定谔方程分离变量径向波函数满足微分方程

N阶的微分方程组中心力场近似下，考虑到电子自旋量子数，第i个电子的量子态由四个量子数ni

、li

、mli

和msi

来表征§5.2泡利不相容原理一.全同粒子波函数对称性全同粒子（IdenticalParticles）:具有完全相同的内禀性质（如静止质量、电荷、自旋和平均寿命等）的粒子。全同性原理:全同粒子具有不可分辨性。考虑由两个全同粒子组成的系统由全同性原理交换对称波函数Bosons交换反对称波函数Fermions二.泡利(W.Pauli)不相容原理1925在一个原子中，不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的状态。标志电子态的量子数有5个：n

,l

,s

,ml

和ms

.(W.Pauli,1900-1958)§5.3原子的壳层结构一.原子的电子组态由于在中心力场近似下，原子的势能函数具有球对称性，所以原子的能量与Z轴的取向无关。电子的能量和整个原子的能量由量子数(ni,li)

确定可以用主量子数和角量子数表示原子状态的主要差别。电子组态:原子中各个电子所处状态(ni,li)的集合。用数字表示用小写字母例：对于锂原子基态，价电子处于n=2，l=0的情形，其电子组态为2s。处于第一激发态，其电子组态为2p。基态镁原子的电子组态(基组态)为3s3s也作3s2

；处于第一激发态镁原子的电子组态(激发组态)为3s3p。

He原子基组态为1s2,激发组态为1s2s,1s2p等。二.原子的壳层结构主壳层:

n=1,2,3,4,5,6,7K,L,M,N,O,P,Q支壳层:

l

=0,1,2,3,4,5,…s,p,d,f,g,h,…nilimi

msi给定n,l的取值可以有，0,1,2,3…..n-1例：n=2L壳层两个支壳层：2s，2p

壳层和支壳层

各壳层所能容纳的最大电子数n,l

相同的次壳层:

n

相同的主壳层:

各壳层电子数n

壳层12342n2281832(n,l)

壳层1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f电子数

2262610261014n

壳层562n25072(n,l)

壳层5s5p5d5f5g6s6p6d6f6g6h电子数

、mi

和msi不同支壳层中电子结合能随原子序数的变化p175外壳层电子先填充能级低的支壳层，能量最低原理填充原则：(1)n+l相同，先填n小的；(2)n+l不同，n相同，先填l小的；

n不同，先填n大的能级高低的经验公式n+0.7l能量最小原理三.元素周期表1869年，门捷列夫首先提出元素周期表。指出把元素按原子量的顺序排列起来，它们的性质显示出周期性的变化。后来，人们发现正确的排列顺序是把元素按核电荷数排列成元素周期表，其物理、化学性质将出现明显的周期性。同族元素的性质基本相同。

元素的

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