第四章碱金属原子和电子自旋.
《第四章碱金属原子和电子自旋.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第四章碱金属原子和电子自旋.（50页珍藏版）》请在文档大全上搜索。
1、 碱金属原子光谱具有原子光谱的一般规律性；碱金属原子光谱具有原子光谱的一般规律性；各种碱金属原各种碱金属原子的光谱，具有类似的结构。子的光谱，具有类似的结构。通常可观察到四个谱线系。通常可观察到四个谱线系。 主线系主线系； 第二辅线系第二辅线系（又称锐线系）；（又称锐线系）； 第一辅线系第一辅线系（又称漫线系）；（又称漫线系）； 柏格曼系柏格曼系（又称基线系）。（又称基线系）。4.1 碱金属原子光谱的实验规律碱金属原子光谱的实验规律第四章第四章 碱金属原子和电子自旋碱金属原子和电子自旋图图 锂的光谱线系锂的光谱线系4000030000200001000025003000400050006000
2、70001000020000波数波数 （cm-1 ）波长（埃）波长（埃）主线系主线系第一辅线系第一辅线系第二辅线系第二辅线系柏格曼系柏格曼系 里德堡研究出碱金属元子的光谱线的波数（波长的倒数）里德堡研究出碱金属元子的光谱线的波数（波长的倒数）也可以表示为二项差，与氢原子光谱的公式相仿：也可以表示为二项差，与氢原子光谱的公式相仿：式中式中 是光谱线的波数；是光谱线的波数； 是量子数，是量子数，R是里德堡常是里德堡常数数n*, , 是线系限的波数是线系限的波数实验计算出来的实验计算出来的n*不是整数。不是整数。 nv2*nRvnn*n*nRnTTRnLi109729*lnnn称为有效量子数n是主量
3、子数，n=1,2,3,1nl是角量子数，l=0,1,2,3,L=0,L=0,用用s s表示表示L=1,L=1,用用p p表示表示L=2,L=2,用用d d表示表示L=3,L=3,用用f f表示表示. .以此类推以此类推锂原子的四个线系可公式表为锂原子的四个线系可公式表为:22(2)()SpRRn，n = 2, 3, 422(2)()psRRn，n =3,4,522(3)()dfRRn， n =4,5,6主线系主线系: :第二辅线系：第二辅线系：第一辅线系：第一辅线系：柏格曼系柏格曼系：22(2)()pdRRn，n =3,4,5第一项第一项:该线系的线系限该线系的线系限.1109729cmRLi
4、对其它原子有相似的线系表示对其它原子有相似的线系表示.22*)n(RnRnT:光谱项( 氢原子氢原子: ) 2)(nRnTl锂：锂： s= 0.4 p = 0.05 d= 0.001 f =0.000钠：钠： s =1.35 p=0.86 d =0.001 f =0.0002,)(llnnRhcE( 氢原子氢原子: ) 2 EnRhcn 锂原子能级与氢原子能级对比有 n相同时，锂能级比氢能级低。且L越小，能级差越大。 010000200003000040000厘米厘米-12 6707主线系主线系1869761038126一辅系一辅系二辅系二辅系柏格曼系柏格曼系2233334444555545
5、s =0 p =1 d =2 f =3H 67锂原子能级图锂原子能级图锂的四个线系锂的四个线系主主 线线 系：系： 第二辅线系：第二辅线系： 第一辅线系：第一辅线系： 柏格曼系：柏格曼系： 主主 线线 系：系： 第二辅线系：第二辅线系： 第一辅线系：第一辅线系： 柏格曼系：柏格曼系： nSPn nD DP P 2n nF FD D 3，n =3,4,5，n =3,4,5， n =4,5,6nPS2，n = 2, 3, 4n nD DP P 3n nF FD D 3， n =4,5，n =3,4，n =4,5n nS SP P 3，n = 3, 4nPS3 Li 3=212+1 Na 11=2(
6、12+22)+1 K 19=2(12+22+22)+1 Rb 37=2(12+22+32+22)+1 Cs 55=2(12+22+32+32+22)+1 Fr 87=2(12+22+32+42+32+22)+14.2 原子实的极化和轨道贯穿原子实的极化和轨道贯穿4.2 原子实的极化和轨道贯穿原子实的极化和轨道贯穿1 1、价电子与原子实、价电子与原子实碱金属原子：带一个正电荷的原子实碱金属原子：带一个正电荷的原子实 + + 一个价电子一个价电子( H( H原子：原子：带一个正电荷的带一个正电荷的原子核原子核+ +一个电子一个电子 ) )1221ss2122612p 3sss212262612p
7、3s 3p 4sss 价电子如被激发到能量高状态上，则从能量高状态向下跃迁 时将发射光谱。12.2p 3s3p 4s3d4p 5s4d5pss 非贯穿轨道非贯穿轨道 贯穿轨道贯穿轨道 价电子的轨道运动价电子的轨道运动 由于原子实的存在，价电子轨道运动有两种情况是氢原子中所没有的，这就是 （1）原子实的极化 （2）轨道在原子实中的贯穿 原子实是一个原子实是一个球形对称的结构，球形对称的结构，它里边的原子核它里边的原子核带有带有ZeZe正电荷和正电荷和（Z-1Z-1）e e负电荷，负电荷，在原子最外层运在原子最外层运动的价电子好象动的价电子好象是处在一个单位是处在一个单位正电荷的库仑场正电荷的库仑
8、场中，当价电子运中，当价电子运动到靠近原子实动到靠近原子实时，时，结束目录nextback2. 2. 原子实极化原子实极化 由于价电子的电场作用，原子实中带正电由于价电子的电场作用，原子实中带正电的原子核与带负电的电子的中心会发生微小的原子核与带负电的电子的中心会发生微小的偏移，于是负电的中心不再在原子核上，的偏移，于是负电的中心不再在原子核上，形成一个电偶极子。形成一个电偶极子。这就是原子实的极化。这就是原子实的极化。结束目录nextback极化而成的电偶极子的电场又作用于价电子，极化而成的电偶极子的电场又作用于价电子，使它感受到除库仑场以外的另加的吸引力，有使它感受到除库仑场以外的另加的吸
