澶崭范PPT课件

14.11.2020
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实验规律的文字描述：
（1）光谱是线状的，且谱线位置确定； （2）谱线不是孤立的而是相互间有关系。
例如：所有谱线都可用同一个公式表示。 （3）每一谱线都可写为两光谱项之差
~ T ( m ) T ( n ) T ( m ) R H /m 2
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二、Bohr的氢原子理论：
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需要掌握的计算重点：
氢原子、类氢离（原）子等受激发，问可以激 发到哪个能级上去，向低能级跃迁时可产生哪 些谱线，各自属于哪个系。
激发电势、电离电势、以及在某个轨道上电子 的运动速度、加速度、运动频率等的计算。
第三章：量子力学初步
n l l 0,1,2,,n1 n m ml,(l1),,(l1),l
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二、碱金属原子光谱的精细结构的解释：
电子自旋与轨道相互作用的结果 j l s
l 0 ( s )j ,s ; l 0 ,j l s ,l s
即对于l=0的S能级，对外一种效果，不分裂； 而l≠0，对外两种效果，能级一分为二。一个 上移一个下移，分别为
Ejl1/2n3(R l1h/22c)Zl* (41)2 l;
（3）结论---原子的核式结构模型： 原子中有一个带正电的中心体---原子核， 所带正电荷数值是原子序数乘单位电荷值， 大小为10-14--- 10-15m之间。原子核外边散 布着带负电的电子，原子质量的绝大多数 是原子核的质量。
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第二章：原子的能级和辐射
一、氢原子光谱的实验规律：
简并度为n。
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六、轨道取向量子化理论---空间量子化：
p d n h n n ,( n 1 ) , n
物理意义：椭圆轨道不是任意的，只有空间 取向满足上式的轨道才是可能的椭圆轨道。
Stern—Gerlash实验验证了空间量子化理论。
七、激光工作原理：
粒子数反转—高能级的原子数多于低能级上数。 实现的途径—三能级系统。
R1.097m 31736 1
要求： 计算类氢离子（原子）的光谱、能级、轨道
半径等等。一般对类氢离子Rydberg 常数的区别 可以忽略，注意的就是对“原子核”和电子的质 量相近时不可忽略。如正负电子偶素、μ原子等。
三、Franck—Hertz实验：
验证了原子中分立能级的存在。
四、量子化通则：
pd n qh(n1 ,2, )
14.11.2020 p l(l1), p pz m
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第四章：碱金属原子和电子自旋
一、碱金属原子光谱的实验规律： Pirncip(主 al）p~2SnP, n2,3,
Sha（ rp第二） s~2PnS, n3,4, Diff（ us锐 e ）d~2PnD, n3,4, Fundam（ en基 tasl~） 3DnF, n4,5,
1、经典理论遇到的困难： （1）原子的稳定性；（2）分立光谱。
2、Bohr基本假设： （1）定态假设； （3）量主要结果： （1）能量量子化； En1.36eV •Z n22 n1,2, （14.121.2）020 轨道量子化； rn a1•nZ2 n1,2, 5
原子物理总复习
第一章：原子的基本状况
1、原子的质量和大小：
（1）阿伏伽德罗定律：6.022×1023； （2）单个原子的质量的计算MA=A/N0(g); （3）原子大小的数量级10-10m。
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2、原子的核式结构模型：
（1）α粒子散射实验目的---确定原子的结构模型
（2）主要实验结果---大角散射现象
主线系：
P S 2
2
3/2,1/2
1/2
二辅系：
S P 2
原因：原子实极化和价电子的轨道贯穿。
共振线（跃迁）——第一激发态—→基态
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二、碱金属原子光谱的精细结构：
主线系：1→2，间隔随波数增加而减小，最后变 为1条，即2个成分1个系限；
二辅系：1→2，间隔保持恒定，即2个成分2个系 限；
一辅系：1→3，外面两条间隔保持恒定，与二辅 系间隔相同，而波数小的两条间隔随波 数增而减小，最后变为1条，即3个成分 两个系限。
广义14.11动.2020量对广义坐标一个周期的积分为h整数7倍
五、椭圆轨道理论：
D=2，两个自由度，两个量子化条件
p d n h p rd n rh
an2a1 Z
bnna Z1
EEn
nnrn nr1,2, ,n n0,1, ,(n1)
简并：一个能级对应于多个不同的状态（轨道） 简并度：对应于不同轨道的个数。对椭圆轨道，
~R H m 1 2n 1 2 , nm 1m ,2 ,
R H 1.09 16 7m 0-7 1 7R 5y 8d co bn ersg t
m1, Lymsa ern;iesm2, Balm seer;ries m3, Pascsheer;inem s4, Bracskeer;tites m5, Pfusnedries
Rh2cZ*4 l1
Ejl1/2n3(l1/2)l(1) 2
能级分裂的间隔为
E
Rhc2Z*4
n3l(l 1)
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引入原子态概念： 2s+1Lj
S→2S1/2，
P→2P3/2，1/2， D→2D5/2，3/2， F→2F7/2，5/2
外加选择定则 Δl=±1，Δj=0，±1，碱金属 原子光谱得到合理解释，分别如下：
要求（1）Bohr理论结果的具体推导熟悉； （2）把库仑势换作其他形式势重新推导； （3）结论要熟记。
三、类氢离子的光谱：
1、类氢离子光谱的规律性
~Z2R A m 1 2n 1 2 , nm 1m ,2 ,
m不同对应于不同的线系，RA表示对不同离子其 Rydberg常数不同。
14.11.2020 RRA1M m
P：高P能级向最低S能级跃迁； 对不同碱金属
S：高S能级向最低P能级跃迁； 原子第一项系
D：高D能级向最低P能级跃迁； 数不同。
F14：.11.2高020 F能级向最低D能级跃迁；
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也是将每条谱线的波数写为两光谱项之差。
其中光谱项为
TnlnR*2 (nRl)2
这个式子表明：对不同的轨道（nl），其光谱 项也就是能级不同。