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时间:2022-01-08
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1、1.2.1原子能级、简并度1.原子中电子的状态由下列四个量子数来确定:主量子数n,n=1,2,3,…代表电子运动区域的大小和它的总能量的主要部分辅量子数,代表轨道的形状和轨道角动量,这也同电子的能量有关。对等的电子顺次用s,p,d,f字母表示磁量子数(即轨道方向量子数)m=0,±1,±2,…±代表轨道在空间的可能取向,即轨道角动量在某一特殊方向的分量自旋量子数(即自旋方向量子数)ms=±1/2,代表电子自旋方向的取向,也代表电子自旋角动量在某一特殊方向的分量sssPPd例:计算每一个壳层()和次壳层(2(2l
2、+1)个)可以容纳的最多电子数2.电子具有的量子数不同,表示有不同的电子运动状态电子的能级,依次用E0,E1,E2,…En表示基态:原子处于最低的能级状态激发态:能量高于基态的其它能级状态简并能级:能级有两个或两个以上的不同运动状态简并度:同一能级所对应的不同电子运动状态的数目3.图(1-3)为原子能级示意图E0基态E1E2En激发态例:计算1s和2p态的简并度1.2.1原子能级、简并度1.2.3波尔兹曼分布1.现考虑由n0个相同原子(分子或离子)组成的系统,在热平衡条件下,原子数按能级分布服从波尔兹曼定律:
3、式中—Ei的简并度;k—波尔兹曼常数;T—热平衡时的绝对温度;ni—处在Ei能级的原子数2.分别处于Em和En能级上的原子数nm和nn必然满足下一关系3.为简单起见,假定讨论:1),2),3)T>0且Em>En,nm
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