第五章-多电子原子：泡利原理(2013-4-27)ppt课件.ppt

《第五章-多电子原子：泡利原理(2013-4-27)ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章：多电子原子:泡利原理第二节两个电子的耦合AtomicPhysics原子物理学第一节氦的光谱和能级第三节泡利原理第四节元素周期表H原子：类H离子：碱金属原子：价电子=1若核(实)外有两个电子，由两个价电子跃迁而形成的光谱如何？能级如何？原子态如何？He：Z=2Be：Z=4=212+2Mg：Z=12=2(12+22)+2Ca：Z=20=2(12+22+22)+2Sr：Z=38=2(12+22+32+22)+2Ba：Z=56=2(12+22+32+32+22)+2Ra：Z=88=2(

2、12+22+32+42+32+22)+2第一节：氦的光谱和能级通过前几章的学习，我们已经知道了单电子和具有一个价电子的原子光谱及其规律，同时对形成光谱的能级作了比较详细的研究。弄清了光谱精细结构以及能级双层结构的根本原因-电子的自旋。通过前面的学习我们知道：碱金属原子的原子模型可以描述为：原子实+一个价电子能级谱线上一页下一页第五章多电子原子:泡利原理首页这个价电子在原子中所处的状态,n,l,j,mj决定了碱金属的原子态，而价电子在不同能级间的跃迁，便形成了碱金属原子的光谱。可见,价电子在碱金属原

3、子中起了十分重要的作用。多电子原子是指最外层有不止一个价电子，那么这时情形如何，原子的能级和光谱是什么样的呢？这正是本章所要研究的问题。它几乎演了一场独角戏第一节：氦的光谱和能级第五章多电子原子:泡利原理能级谱线上一页下一页首页我们知道碱金属原子的光谱分为四个线系：主线系：锐线系：漫线系：基线系：实验表明，氦原子的光谱也是由这些线系构成的，与碱金属原子光谱不同的是：氦原子光谱的上述四个线系都出现双份，即两个主线系，两个锐线系等。1．谱线的特点能级谱线第一节：氦的光谱和能级第五章多电子原子:泡利原理

4、上一页下一页首页氦及周期系第二族元素的光谱和能级氦及第二族元素的能级都分成两套，一套是单层的，另一套是三层的；各自形成两套光谱。氦的光谱和能级2.单层能级间的跃迁单线光谱三层能级间的跃迁复杂光谱（主线系）（主线系）1.氦在基态时，两个价电子都处于最低的1s1s态.3.三层能级中无（1s）2的能级。镁的光谱和能级镁有12个电子，十个电子形成原子实，光谱与能级结构与氦相仿。基态是两个价电子在3s3s态。第二族元素：铍、镁、钙、锶、钡、镭、锌、镉、汞。（都具有两个价电子光谱和化学性质）实验中发现这两套谱

5、线的结构有明显的差异，一套谱线由单线构成，另一套谱线却十分复杂。具体情况是：光谱：单线多线四个线系均由单谱线构成，主、锐线系由三条谱线构成漫,基线系由六条谱线构成第一节：氦的光谱和能级第五章多电子原子:泡利原理能级谱线上一页下一页首页氦原子的光谱由两套谱线构成，一套是单层的，另一套是三层，这两套能级之间没有相互跃迁，它们各自内部的跃迁便产生了两套独立的光谱。早先人们以为有两种氦，把具有复杂结构的氦称为正氦，而产生单线光谱的称为仲氦；现在认识到只有一种氦，只是能级结构分为两套。？第一节：氦的光谱和能

6、级第五章多电子原子:泡利原理能级谱线上一页下一页首页第一节：氦的光谱和能级第五章多电子原子:泡利原理能级谱线上一页下一页首页什么原因使得氦原子的光谱分为两套谱线呢？我们知道，原子光谱是原子在不同能级间跃迁产生的；根据氦光谱的上述特点，不难推测，其能级也分为单层结构:三层结构:S,P,D,F----仲氦S,P,D,F----正氦2．能级和能级图两套：能级谱线第一节：氦的光谱和能级第五章多电子原子:泡利原理上一页下一页首页高低排列除基态,所有的能级均为一个电子在1s，另一电子激发到其他态形成。氖谱线基

7、态单层结构三层结构伏特电离电势第一激发电势氦原子能级图亚稳态第一辅线系第一条能级前数字是被激发电子的n值第一节：氦的光谱和能级第五章多电子原子:泡利原理能级谱线上一页下一页首页1）能级分为两套，单层和三层能级间没有跃迁；氦的基态是1s1s1S0；3．能级和能级图的特点电子组态原子态4）1s2s1S0和1s2s3S1是氦的两个亚稳态；（通常处于激发态的原子很快会自发退激，而亚稳态为能使原子停留较长一段时间的激发态。或称：不能直接跃迁到更低能级的状态称为亚稳态,当原子处在亚稳态时，必须将其激发到更高能

8、级，方可脱离此态回到基态）2）状态1s1s3S1不存在，且基态1s1s1S0和第一激发态1s2s3S1之间能差很大；3）所有的3S1态都是单层的；第一节：氦的光谱和能级第五章多电子原子:泡利原理能级谱线上一页下一页首页的光谱都与氦有相同的线系结构。5）一种电子态对应于多种原子态。不仅氦的能级和光谱有上述特点，人们发现，元素周期表中第二族元素：Be(4)、Mg(12)、Ca(20)、Sr(38)、Ba(56)、Ra(88)、Zn(30)、Cd(48)、Hg(80)原子实+2个价电子。