确定原子基态的简易方法

原子的状态是由原子中的电子组态决定的。一种电子组态可以构成不同的原子态,原子处子能量最低的状态称为原子基态。确定原子基态的基本依据是泡利(W·Pauli)原理和洪特(F·Hund)定则。在现行的原子物理教科书中,确定原子基态的方法,一般都是先找出同科电子所有可能的电子组态,再去掉不符合泡利原理的电子组态,然后按L-S耦合法则求出所有可能的原子态,最后根据洪特定则来确定原予基态。这种方法非常繁琐,学生不易掌握。根据泡利原理和洪特定则,我们可以得到确定原子基态的一种简易方法。泡利原理指出,在原子中不能有两个或两个以上的电子处在同一状态,即在原子中不能     

原子基态确定的简化

在现行的教材中,原子基态的求法,通常是先用L_s耦合法求出基态电子组态所有可能的原子态,再除去违反泡利原理的状态,最后根据洪特定则确定原子的基态。此法繁琐,不易为学生掌握。对此人们作了很多努力,但所得结果仍需考虑次壳层中的电子过半与否和正、倒序关系而不易记忆。本文所导出的关系,可克服上述困难。确定原子态有L_s稠合法,jj耦合法,jk耦合法等。前者适用于轻的、中等质量或低激发态的原子。原子的基态是原子能量最低的状态,故可用L_s耦合法来确定基态原子的原子态。洪特发现:<1>对于L_s耦合,同一电子组态所形成的所有多重态中,总自旋角动量量子数S最大的态能级最低,其中又以总轨道角动量量子数L最大的态能级最低;<2>若次壳层中     

原子基态光谱项的确定

各种原子中都包含有一定数量的电子,这些电子在不违背泡利原理的前提下,按照电子壳层由低能级到高的能级逐一向外填充,即当最低的能级被填满以后,才开始占据次低能级…….这样得到的状态是稳定的,称为基态.各种原子基态时外层电子结构如表1—1所列.由表1—1可以看出,除惰性气体元素外,最外层一般是不填满的,处在未填满的外壳层上的电子叫做价电,除H原子和IA族元素外,大部分原子外壳层一般有几个价电子,这些电子便构成一电子组态,对于某一电子组态,由于电子之间的电相互作用和磁相互作用可构成多种原子态,这多种原子态中哪一个的能量最低,其基态光谱项如何确定?解答这个问题是原子物理学中的一个重要内容.本文拟就这一问题进行一些讨论.     

确定原子基态的公式法

在能量小原理，Pauli原理以及Hund定则的制约下，推导出计算原子基态谱项L和S的一套简洁公式，解决了L－S耦合下原子基态的确定问题。     

过渡元素电子组态“异常”现象的探讨

<正> 一、副族元素电子排布顺序与原子构造原理矛盾的症结目前,在大多数无机化学教材中,讨论元素周期系基态中性原子的核外电子排布时,都是根据原子构造原理将原子核外电子按轨道能级高低次序依次填入原子轨道。对于主族元素,它们的电子组态是与这一原理相符合的。但过渡元素的电子组态却出现了一些“异常”现象。现代光谱实验及理论计算都证实了从21号元素Sc开始,ns轨道能级都高于(n-1)d轨道能级。用Hartree-FockSCF法对第四周期K、Ca、Sc、Ti、V、Ni、Cu等元素原子有     

原子构造原理的发展

本文提出DF规则和DF效应并将能量最低原理具体化,在此基础上补充发展了原子的构造原理,克报了该原理的不完全性,并对各个元素原子的实验结构进行了比较满意的解释。     

光子、实物粒子使原子跃迁的区别

一、光子使原子跃迁 原子的跃迁条件hv=Em-En,适用于光子使原子在各定态之间跃迁的情况,当光子能量较大时,与原子作用而使原子电离,产生离子和自由电子时,原子结构被破坏,如基态氢原子的电离能为13．6eV,只要大于或等于13．6eV的光子都能被处于基态的氢原子吸收而发生电离,电离所产生的自由电子的动能等于入射光子能量减去电离能．     

对原子基态是等效电子时基态光谱项的研究

本文根据自旋平行的两个电子泡利排斥原理,按照洪特定则,运用角动量合成投影规律.对原子基态是等效电子时基态光谱项的研究.并提出原子基态是等效电子时基态光谱项确定的一种简易方法.     

氦原子基态能量的变分计算

在用变分法研究氦原子基态能量和波函数过程中,放弃选用两个相同类氢原子基态波函数乘积作为氦原子基态尝试波函数的方法,而是选取三参数的尝试波函数对氦原子体系的非相对论基态能量进行了数值计算,计算结果与实验值相当接近.     

类氧离子基态能量的变分计算

利用对角和法则,导出了类氧离子非相对论基态能量解析表达式,在考虑了电子间交换相互作用以及内外壳层电子的不同屏蔽效应的基础上,利用变分原理确定了类氧离子基态各电子的波函数,并进一步计算了类氧离子基态的不同光谱项的能量值,计算结果与实验数据,误差均小于0.5%.     

Mon（n=2-12）团簇的基态结构及其稳定性

从第一性原理出发,对Mon（n=2-12）团簇的最低能量结构和电子性质进行了研究．计算结果表明,Mon的最低能量结构可以看成是在Mon-1的基础上戴帽一个Mo原予生长而成．综合团簇的平均结合能和能隙可知,n=3,6,8,10时团簇的基态稳定性较高．     

屏蔽效应与斯莱特规则的应用

多电子原子核外电子排布规律是决定原子化学性质的关键,如电离能的大小、原子半径的大小等等。电子在原子轨道中所处的位置决定了它的能量的高低,而电子应处在最低能量状态即遵循最低能量原理,这一原理与原子轨道理论在一些特殊情况相矛盾。用屏蔽效应和斯莱特规则通过计算可以有效解释多电子原子核外电子排布的特殊案件。     

一种确定原子基态光谱项的方法

确定原子的能量状态是原子物理学研究的重要内容，本文介绍了一种确定基态光谱项的简单方法——投影合成法。     

浅谈《物质结构元素周期律》教学

<正> 职工业余中等学校高中化学课本第三章《物质结构元素周期律》是高中化学基本理论的重要内容之一,也是学好元素及其化合物的关键一章。本章新概念多,内容较抽象,理论性较强,从教和学两方面来看难度较大。在进行教学中,要注意下面几个问题。一、要掌握教材的深度和广度本章讲授的原子结构初步知识以及元素周期律,是以现代结构理论为基础的。从学员的实际出发对这部份知识不宜讲的很深,也不能讲的太详尽。对电子云、轨道的概念,不要加深,也不必加以严格区分。在原子核外电子的运动状态上,不要引入四个量子数的概念。讲述能量最低原理、鲍里不相     

“光谱”教学中的几个问题

中学物理中“光谱及光谱分析”这部分内容 ,虽然篇幅不多 ,但其内容丰富 ,学生在学习中常会提出许多问题 .这里选择若干典型问题 ,作一定性解释 ,希望有助于学生理解这些内容 .1　为什么稀薄气体或金属蒸汽发射明线光谱 ?根据量子理论 ,原子有一系列分立的能级 ,原子能级中能量最低的称为基态 ,其余的称为激发态 .原子因吸收外界能量会从基态或低能态跃迁到高能态 ,该过程称为原子的激发 .处于激发态的原子若由较高的激发态跃迁到较低的激发态或基态时就会发出一定频率的色光 ,其频率由Ｅ2 -Ｅ1=ｈν决定 .由于原子能级不连续 ,因此 ,发出的…     

原子跃迁与能量的吸收

处于基态(或较低激发态)的氢原子,吸收能量能够向高能级跃迁.能量的来源可能是吸收入射光子的能量,也可能是从电子、原子等粒子与氢原子间的相互碰撞中获得的能量.玻尔理论中原子跃迁条件hv=E2—E1只适用于光子与原子作用而使原子在各定态     

LS耦合下确定原子基态的一般方法

在原子物理凡涉及多电子原子、电子分层排布和元素周期表等内容的教学中,经常会遇到确定原子基态的问题。解决这个问题,往往要涉及到原子物理学中的几个重要原理。通过讨论确定原子基态的问题,既能加深对几个重要原理的理解,又能进一步认识原子结构的某些规律。因此,如何确定原子的基态,这也是原子物理学中的一个基本问题。本文通过讨论原子基态的有关问题,试图给出LS耦合下确定原子基态的一般方法。     

激光原理

激光又名莱塞.莱塞是英语Laser的译音,是由Light Amplification byStimulated Emission of Radiation(受激辐射引起的光放大)这几个词的第一个字母拼成的.故激光器就是指受激辐射引起的光放大器.激光的主要特点是能对光进行放大.这点和电子管、晶体管能放大电压、放大电流相类似.电子管、晶体管的放大原理大家都较熟悉,但激光的光放大原理却涉及到原子结构和量子力学.原子具有不同的能级(或称能态),这些能级好比一个梯子的级,由下而上:1、2、3、4级.一个物体中的原子,在室温下,大多数处于最低能级,即基态.基态的原子可以吸收能量并受激而升到较高的能级,即激发态.当物质处于热平衡时,在各个能态的原子数目,低能态的平均原子数总是比在高能态的多(见下图).     

硼原子基态能量的计算

以对角和法则为基础,导出了硼原子(含类硼离子)基态(电子组态为1s~22s~22p)的非相对论性能量的解析表达式;利用变分法计算了硼原子(含类硼离子)基态的能量值,计算结果与实验值的误差小于0.6％。     

原子信息-基态和k-alpha线教学软件的研发与教学实践

用VC++语言编了原子信息-基态和k-alpha线教学软件,该软件可查看原子序数从1到103之间的所有原子的基态电子组态,原子基态,绝大部分原子的电离能和k-alpha线的光子能量.软件在教学实践中起到了很好的教辅作用,对教师和学生均有很大的帮助,同时该软件也可用于相关科研人员查看原子的相关信息.