整理原子物理课程要求

1、整理原子物理课程要求第二章原子得核式模型与玻尔理论教学要求 (1)掌握原子质量得计算与原子大小得数量级。 原子半径为 1010 量级 原子核大小 1015 1014 m 量级原子 质量得相对值 M AA1u1M (126C) (1.67 10 27 kgN A12(2)掌握卢瑟福原子核式模型得内容。原子中得正 电荷几乎占据着原子得全部 质量而集中在一个很小得中心体内，小而重得得带正电得物质称为原子核，而 带负电得电子在与原子大小同数量 级得轨道上绕核运动。(3)了解 粒子散射实验得装置 、现象与实验结果，了解粒子散射实验对卢瑟福得核式模型得验证。R 为粒子源， D 为铅准直板， F 为金箔，

2、M 为探测显微镜。 R 发出得粒子经D铅板准直形成一细束，垂直打在金属箔 F 上，沿散射角射向探测显微镜M，可以记录下在某一段时间内在某一方向散射得粒子数。大多数 粒子只有 2o3o 得偏转，1/8000 得粒子偏 转大于 90o，有得达到 180o，即反方向散射。 卢瑟福散射理 论me M 核，且 me M，只考虑粒子与原子核得相互作用。由于 F 万 F 静 ，忽略粒子与原子核间得F 万 ，且认为静电力服从库仑定律由于原子核线度很小，属于单次散射问题射原子得质量 M M ，原子核在散射过程中对实验室参照系静止不动。整理原子物理课程要求 卢瑟福散射公式 碰撞时粒子与原子核得距离(4)了解卢瑟福

3、得核式模型得意义及其困难(5)了解氢原子光谱得特点 、掌握线系结构 、波数公式及光谱项等 。 线状光谱原子带状光谱分子连续光谱固体加 热 上式称为广义巴尔末线系，也叫里德伯公式。还可以写成其中 T(m)与 T(n)称为光谱项 光谱就是线状得，不同线系得光谱相互联系，有相同得光谱项(6)掌握玻尔氢原子理论；理解并掌握量子化得概念；掌握由玻尔氢原子理论得出得重要结论；并可应用这些结论解释氢原子光谱 。 玻尔得基本假设 (1)定态假设 2)频率条件 hEn Em (3)角动量量子化条件2 r ? me v nh n 1,2,3,h或 mevr nn2 原子总能量 精细结构常数 =1/137 波尔第一

4、半径 a1 =0、053nm整理原子物理课程要求对氢来说 Z1 光谱与能级对氢原子， Z 1， hcR=13、6eV，则光谱项与能级对应，任一谱线可表示为两个光谱之差 跃迁间距 发光波长 电子从非量子化轨道跃迁至一个量子化轨道时，原子向外辐射一个光子，光子得能量为 里德伯常数(7)了解类氢离子光谱得特点；掌握类氢离子光谱得波数公式。 类氢离子半径、能量、光谱公式有(8)了解夫兰克 赫兹实验装置 、现象、结果与所说明得问题 用电子碰撞原子得方法使原子激发，由低能态跃迁到高能态，从而进一步证实了原子能级量子化得理论。实验结果：整理原子物理课程要求进行研究得就是汞蒸气。实验时，逐渐增加 GK间电压，

5、观察电流计中显示得阳极电流值，结果得到如图所示得曲线。(9)掌握电离电势 、激发电势得计算 。(10)掌握索末菲椭圆轨道及原子空间量子化得概念；掌握各量子数得取值法则。(11)了解玻尔理论得成功与不足，地位与作用。第三章量子力学基础教学要求 (1)对物质得波粒二象性有正确得认识。(2)了解测不准原理得内容 。(3)了解对粒子得波函数描述。了解波函数得统计解释 。整理原子物理课程要求(4)了解量子力学对微观粒子运动规律得描述与解决方法 。简单了解薛定语方程得建立与形式。(5)了解量子力学对氢原子处理得结果；掌握量子力学与玻尔理论对氢原子处理结果得相似与不同之处 。第四章碱金属原子教学要求 (1)

6、 掌握碱金属原子得光谱与能级得特点。 主线系：第一条红色谱线，其余在紫外区第一辅线系（漫线系） :可见光区第二辅线系（锐线系）：第一条在红外区，其余在可见光区博格曼线系（基线系）：红外区 碱金属得波数量子数所以就是得函数所以碱金属原子光谱各谱线波数可一般性地表示为碱金属得能级公式整理原子物理课程要求 锂原子能级图碱金属原子得能级与主量子数量子数有关n，轨道n 相同n 愈小n 很大不同能级差别较大不同能级差别愈大碱金属能级与氢原子得能级趋于一致(2)掌握原子实得极化与轨道得贯穿所形成得碱金属原子光谱与能级得一般结构。 原子核与内层电子形成一个稳固得结构，称为原子实(3)掌握碱金属原子得光谱精细结

7、构得特点。整理原子物理课程要求(4)理解电子自旋得理论：掌握电子自旋与轨道运动得相互作用；会分析与计算由此产生得能级分裂得结果 。 史特恩 盖拉赫实验得意义：第一次通过实验直接证明了原子在外场中角动量空间取向得量子化现象为玻尔磁子，就是轨道磁矩得最小单元 自旋角动量 S得值与自旋量子数s 有关对于电子自旋所以 自旋磁量子数电子既有轨道角动量L，又有自旋角动量S，它们将合成一个总角动量J即，当 0 时， j 1 ,当 0 时， j 122 电子自旋与轨道运动及绕J 得附加运动会产生附加能量，造成能级精细分裂整理原子物理课程要求 电子自旋与轨道运动得相互作用能 双层能级得能量差 用波数表示 碱金属

8、原子态符号(5)掌握单电子辐射跃迁得选择定则，会分析碱金属原子能级间产生得跃迁与光谱。j 0， 1 n 不受限制 跃迁过程必须改变原子得宇称状态，即原先为偶宇称态得原子，在跃迁后将处于奇宇称态，反之，亦然。两个偶宇称态之间或两个奇宇称态之间都不会发生跃迁。因此，1 式相当于宇称选择定则(6)掌握氢原子光谱得精细结构；掌握氢原子能级精细结构中得简并情况。 氢原子得能量公式 精细结构使原来得能级向下有一个微小得位移，并发生分裂。 特征：(1)当 l=0 时，只有一个 j 值，能级只向下移动不分裂，n 增大，移动迅速减小(2)当 l0 时，一个 j 联系两个 l，可见具有相同 n 值及相同 j 值，

9、而具有不同 l 值得能级就是简并得(3)精细结构能量与n3 成反比，也随 j(或 l)得增加而减小整理原子物理课程要求 氢原子光谱得精细结构巴耳末线系第一谱线得能级跃迁图第五章多电子原子教学要求 (1)了解并掌握原子得电子壳层结构、各壳层填充得电子数 、填充顺序等 。 壳层 n=1 、2 、3 、 4 、5 、6 表示符号 K、L、 M、N、O、 P l=0、 1、 2、 3、得各壳层仍用符号 s、p、d、f、表示同一壳层因 L 不同，有 n 个次壳层（次壳层） 对于一个给定得支壳层 l，可有 (2l+1)个不同得 ml，而对应每一个 ml，又有 2 个不同得 ms，故 (n,l)支壳层中所包

10、含得量子态数为 2(2l+1)个 一个壳层所含量子数整理原子物理课程要求(2)掌握原子基态得电子组态表示方法并会确定其基态原子态。(3)掌握氦及碱土金属原于光谱与能级得特点 。1s1s 组态得 3 S1 态在氦原子中实际上就是不存在得(泡利不相容 ) 同种氦原子得能级中，三重态能级低于单重能级，且差别随 n， l 得增大很快减小4)掌握价电子间得相互作用情况：会分别应用LS 锅合与 jj 耦合法求具有两个价电子得原子态。G1G2-L-S耦合 ;G3G4-j-j 耦合 L-S耦合所以 原子态为整理原子物理课程要求 例题 5、 2、 1 求电子组态为n1pn2d 得某二价原子形成得原子态 解： S

11、=1、 0L=1,2,3 LS 耦合跃迁定则 j-j 耦合模型 例题 5、 2、 2 已知某二价原子得两个价电子得角量子数分别为 l1 2， l21，s112，s2 1 2，试求该原子得总角动量状态(5)了解泡利原理得内容；了解同科电子与非同科电子在形成原子态上得区别。整理原子物理课程要求 在一个原子中不可能有两个或两个以上得电子具有完全相同得四个量子数 (n,l,ml，ms)，或者说，原子中得每一个状态只能容纳一个电子。 处于同一支壳层中得电子（ n 与 l 量子数相同）称为等效 (同科 )电子。由泡利不相容原理，它们得 ml 与 ms 量子数不能全相同，于就是限制了某些状态得存在，因此，同

12、科电子形成得原子态比非同科电子形成得原子态少。如氦原子得基态电子组态为1s1s 洪特定则：等效电子形成得所有 L-S耦合光谱项中，具有最大 S 值得那些谱项中 L 值最大者能量最低（只适用于判断 LS 耦合光谱项中最低能量状态，不能判定其她光谱项之间得能量高得） 例题利用 LS耦合、泡利原理与洪特定则来确定碳Z6、氮 Z7、氯 Z17 原子得基态解 :首先写出原子得基态电子组态，其次在满足泡利原理条件下依照洪特定则做出壳层排列找最大 S 与 L，最后在 L-S耦合作用下得到 J 值，并利用洪特定则得正序或倒序理论找到基态得 J 值，然后得基态光谱项。(6)了解复杂原子光谱得一般规律。整理原子物

13、理课程要求 1、能级与光谱得位移律2、多重性得交替律重；三个电子， s=1+1/2=3/2,s=1-1/2=1/2;双重S=1/2,双重，两个电子s=1,0,单一，三3、多电子原子原子态得形成(7)掌握辐射跃迁得普用选择定则。(8)了解X 射线产生机制与特征 。(9)了解X 射线得吸收规律 。(10)了解康普顿效应得现象与理论解释。第六章磁场中得原子教学要求 (1)掌握并会计算朗德因子与原子得磁矩。(2)掌握斯特恩 -盖拉赫实验得原理 、实验装置 、现象与说明得问题 。(3)掌握塞曼效应与帕邢 巴克效应得理论解释及各自产生得条件 、现象：掌握正常塞曼效应与反常塞曼效应各自产生得条件 、现象；会计算塞曼效应引起能级分裂得裂距及光谱分裂后与原光谱得波数差 。（ 4）对磁共振与强磁场中得回归谱有一般了解 。第七章 原子核物理学教学要求 (1)了解并掌握原子核得基本性质及结合能得计算 。(2) 了解核力得性质及其介子理论 。(3) 了解核结构模型一液滴模型、壳层模型与集体运动模型。(4) 掌握原子核放射性衰变得形式与规律，了解衰变得中微子理论 。(5)掌握核反应得机制与类型、核反应方