第五章-多电子原子-泡利原理图文新版ppt课件.ppt

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1、第五章多电子原子泡利原理1§4.1氦及周期系第二族元素的光谱和能级一、氦的光谱和能级一套谱线都是单线结构，另一套谱线却有复杂的结构氦具有两套能级，一套是单层的，另一套是三层的。21、氦的能级确实是两套，一套是单层的，另一套是三层的。2、氦的基态和第一激发态之间能量相差很大，是19.77电子伏特。34二、镁的光谱和能级铍、镁、钙、锶、钡、镭、锌、镉、汞的光谱与氦有相仿的结构氦具有两个电子，镁具有12个电子，足见产生光谱的是两个价电子决定的镁原子其余10个电子与核构成原子实567两个角动量的合成规则则他们的总角动量为8§4.2具有两个电子的原子态

2、一、不同的电子组态只有一个电子的原子与只有一个价电子的原子的状态由一个电子或一个价电子的状态决定有两个电子的原子与有两个价电子的原子的状态由两个电子或两个价电子的状态的组合决定电子的状态的组合叫电子组态9电子的状态的组合叫电子组态价电子的状态的组合叫价电子组态原子的全部电子的状态的组合叫原子的电子组态氦原子在基态时，电子组态是1s1s镁原子在基态时价电子组态是3s3s……时，价电子组态是3s3p10二、不同的电子组态具有不同的能量，有时差别很大氦在第一激发态时，电子组态是1s2s例如基态时，电子组态是1s1s镁的第一激发态的价电子组态是3s3p

3、基态时的两个价电子组态是3s3s能量有差别，但不很大原因：……能量差别很大原因：……1112三、同一种电子组态构成的不同原子态3、33s3p两种极端的情形四种运动六种相互作用131、LS耦合那么两个自旋。这种作用方式称为LS耦合。14S=1，015S=1，0想一想：对于一个具体的L来说，与此L值对应的J值有几个？是一个三重态是一个单重态16解：所以它们合成的轨道总角动量为即轨道总角动量17S=1，0SJL6，5，45，4，34，3，23，2，12，1，05432118按LS耦合形成的原子态的表示符号格式为能级层数总角动量量子数19解：第一步先求

4、L、S，然后求每一对L、S合成的J最后由每一组LSJ的值确定形成的原子态得S=1，0；L=3，2，120S态L21洪特定则：从一个电子组态按LS耦合形成诸能级中，（1）那重数最高的（即S值最大的）能级位置最低；（2）重数相同的能级中，那具有最大L值的位置最低。（3）具有相同L、S值的能级中，按J值排序，一种是J值小的能级低，（这种排序称为正常次序）另一种是J值大的能级低，（这种排序称为反常次序）镁氦222324求电子组态1s2s形成和原子态，一、三重态谁高？而L=0，所以J=S，即J只有一值，也就是一个能级。25求电子组态1s2p形成和原子态,

5、一、三重态谁高？262、jj耦合那么每个电子的自旋角动量和轨道角动量这种作用方式称为jj耦合。2728每一组的值确定一个原子态表示格式为第一个价电子的总角动量量子数的值第一个价电子的总角动量量子数的值原子的总角动量量子数的值29例题：电子组态是×p×s，按jj耦合形成那些原子态。解：30例题：电子组态是×p×s，按jj耦合形成那些原子态。解：由价电子组态可知同理形成的原子态为形成的原子态为31这四个能级的关系根据理论计算得出结果如下ps32现在举例说明哪些是LS耦合，哪些是jj耦合碳C、硅Si、锗Ge、锡Sn、铅Pb基态时的价电子的组态如下C2

6、p2p,Si3p3p,Ge4p4p,Sn5p5p,Pb6p6p基态的一个p电子激发到高一级的s态，就得到如下的组态C2p3s,Si3p4s,Ge4p5s,Sn5p6s,Pb6p7s这些组态的原子能级的实际情况根据观察如图158页5.7所示。3334§5.3泡利不相容原理镁、氦在基态时3s3s1s1s没有,什么原因呢？泡利不相容原理：原子中不能有两个电子处在同一状态。标志电子态的量子数有五个：35§5.3泡利不相容原理镁、氦在基态时3s3s1s1s没有,什么原因呢？泡利不相容原理：原子中不能有两个电子处在同一状态。标志电子态的量子数有五个：36§

7、5.3泡利不相容原理镁、氦在基态时3s3s1s1s没有,什么原因呢？泡利不相容原理：原子中不能有两个电子处在同一状态。标志电子态的量子数有五个：这些量子数名称和物理意义（代表的是什么？）37代表着能量的主要部分和电子的运动区域大小。代表着轨道角动量的大小，也影响着能量。代表着自旋角动量的大小是磁量子数，也叫轨道取向量子数，代表着轨道在外场中的取向也就是代表着角动量在z分量的值是主量子数，是轨道角动量量子数，是自旋量子数，是自旋取向量子数，代表着自旋的取向五个量子数不能完全相同，至少有一个量子数是不同的区分电子状态的量子数只有4个38氦的基态中，

8、两个1s电子，两个电子的相同相同相同必不同分别是这就是说两个电子的自旋必须相反。这样0因此自旋总角动量的量子数S只能是0，不能等于1.3940同科电子