辐射跃迁的普用选择定则教学难点ls耦合电子教案

1、辐射跃迁的普用选择定则教学难点LS耦合5.1 He5.1 He原子的光谱和能级原子的光谱和能级一、光谱一、光谱分成主线系、第一辅线系、第二辅线系等，每个线系有两套谱线。 二、能级二、能级He原子的能级也分为两套，一套是单层的，一套是三层的。 132, 1 , 032SnP主线系： 三个成份 第一辅线系： 六个成份 第二辅线系： 三个成份 基线系： 六个成份 1 1单层能级之间跃迁产生一组谱线单层能级之间跃迁产生一组谱线主线系： 11011PnS 2n第一辅线系： 21112DnP 3n第二辅线系： 01112SnP 3n基线系： 31213FnD 4n2 2三层能级之间的跃迁产生一组复杂结构的

2、谱线三层能级之间的跃迁产生一组复杂结构的谱线2, 1 , 03132PnS 2n3 , 2, 13232,nPDnPDnP3n3n4, 3 , 23333 , 23222313333FnDFnDFnD4n一般来说， 、 比较弱，可以忽略。 3一两套能级之间不产生跃迁 5.2 5.2 角动量耦合和对角动量耦合和对HeHe光谱的解释光谱的解释一、不同电子组态二、一种电子组态构成不同原子态2121SSLLJ四种运动之间有六种相互作用：),(211ssG),(212llG),(113slG),(224slG),(215slG),(126slG),(126slG),(215sl

3、G),(211ssG),(212llG),(113slG),(224slG21SSS21LLLSLJ L-S耦合 当 时， 共 个1 1、L-SL-S耦合耦合21SSS21LLLSLJ2) 1(111hssS2) 1(222hsss2) 1(hssS01、s2) 1(111hllL2) 1(222hllL21lll121ll21ll 当 时， 共 个21ll 122l21ll 121l2) 1(hjjJslj1 slsl sl 12 s例3：原子中有两个电子，当它们处于3p4d态时，原子有哪些可能的状态。0 , 1s1 , 2 , 3l2, 3 , 432 , 3 , 4) 3 , 1 (Fj

4、1 , 2, 331 , 2 , 3)2 , 1 (Dj0 , 1 , 230 , 1 , 2) 1 , 1 (Pj313) 3 , 0(Fj212)2 , 0(Dj111) 1 , 0(Pj洪特定则：从同一电子组态形成的级中（1）重数最高即S值最大的能级位置最低（2）重数相同即具有相同S值的能级中，那具有最大L值的位置最低朗德间隔定则：能级的二相邻间隔同有关的二J值中较大那一值成正比当 、 、 时， 二、二、j-jj-j耦合耦合),(211ssG),(212llG),(113slG),(224slG111SLJ222SLJ21JJJ2) 1(111hjjJ2) 1(222hjjJ2) 1(h

5、jjJ21jjj121 jj21jj 例4：利用j-j耦合，求3p4d态的原子态。 解： 仍有12个态，且 值相同。一般的原子态表示为： 11l211s23,211j22l212s25,232j1 , 2)23,21(2,3)25,21(0 , 1 , 2, 3)23,23(1 , 2, 3 , 4)25,23(jjjj),(21三、电子组态和原子态三、电子组态和原子态电子组态：( ) 如： 2211,lnlnss11ss21ps21原子态：( ) jsl,jsL12 由元素组态的能级实际情况可判断原子态属哪种耦合。JJ耦合一般出现在某些高激发态和较重的原子中 四、四、HeHe原子能级的形成原

6、子能级的形成1能级分为两套： 0 , 1s1 , 312s2L-S耦合的辐射跃迁选择定则：0s1, 0 l00( 1, 0jj除外)3光谱分为两套 跃迁只能发生在不同宇称的状态间. j j耦合:1, 0 j1, 0 J5.3 5.3 泡利不相容原理泡利不相容原理一、一、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(完全相同的四个量子数)。二、确定电子状态的量子数 1主量子数n-确定原子中电子在核外空间运动轨道的大小和能量的高低。一般说来，n大，能量高，轨道半径大。2轨道角量子数ll决定电子轨道的形状和角动量的大小，同时也与能量有关. n相同时，l大，能量高。3轨道磁量子数表示轨

7、道角动量在外场方向的投影：lm2hmLlz0lm123l12 l4自旋磁量子数表示自旋角动量在外场方向的投影：，共2个。sm2hmSsz21sm(n，l， ， )lmsm三、各壳层所能容纳的最大电子数1n、l相同的次壳层：2n相同的主壳层：) 12(2lNl2102) 12(2nlNnln5.4 5.4 元素周期表元素周期表一元素周期表一元素周期表将元素按核电荷数的大小排列起来，其物理、化学将元素按核电荷数的大小排列起来，其物理、化学性质将出现明显的周期性。性质将出现明显的周期性。同族元素的性质基本相同。同族元素的性质基本相同。 玻尔：原子内的电子按一定的壳层排列，玻尔：原子内的电子按一定的壳

8、层排列，每一壳层内的电子都有相同的主量子数，每一壳层内的电子都有相同的主量子数，每一个新的周期是从电子填充新的主壳层每一个新的周期是从电子填充新的主壳层开始，元素的物理、化学性质取决于原子开始，元素的物理、化学性质取决于原子最外层的电子即价电子的数目。最外层的电子即价电子的数目。二电子填充壳层结构的原则二电子填充壳层结构的原则1泡利不相容原理：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(完全相同的四个量子数)。n、l相同的次壳层：n相同的主壳层：) 12(2lNl2102) 12(2nlNnln2能量最小原理：电子按能量由低到高的次序填充各壳层 3原子实的贯穿和原子实极化对能级的影响三各元素的原子壳层结构三各元素的原子壳