L—S耦合下原子基态的确定方法

在L—LS耦合下,一般地要确定一个原子的基态,必须知道原子系统的自旋角动量,轨道角动量以及由自旋和轨道按L-S耦合而得的总角动量。但是由同一电子组态所形成的可能的原子态有若干个,那末这些原子态中哪个是基态?如何确定?本文将给出在L—S耦合下确定原子基态S,L,T的一种方法。这种方法是借助于一组公式。用此方法确定的原子基态与其它方法确定的完全一样。但这种方法所借助的一组公式具有简单、对称和便於记忆的特点。     

对一个原子物理问题的讨论

在原子物理学中,由已知原子基态的电子组态按L—S耦合找原子基态时,常常出现下面两个问题:     

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。     

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     

原子基态项的确定

<正> 在周期表中,各化学元素的原子都处于基态,在通常的原子物理学教材中,原子在基态时的电子组态一览表中后面备一专栏,列出了各元素原子的基态光谱项,但对此基态项是如何确立的,教材中没有讲或很少系统讲,每教到这里,学生都要提出疑问,对此,我作如下补充,收到了良好的效果。在泡里原理和能量最低原理的两种限制下,原子核外电子的分布的确具有周期性的结构,完全如元素周期表所示。此结构的相应描述,即等价电子能量最低的谱项,我们称之为原子的基态。     

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     

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.     

原子结构与元素的性质考点探析

下面是根据课程标准和考试说明的要求,提炼的选修3第一章内容对应的常见考点,以及针对性例题。 一,基态原子或离子核外电子排布情况 基态原子或离子核外电子排布情况主要涉及能层、能级、原子轨道、构造原理、核外电子排布原理、基态与激发态、原子光谱等。1~36号元素原子或离子的电子排布式和轨道表示式是考查的重点。     

用光学吸收方法测定Rb基态原子密度

在气体样品池条件下,用调频半导体激光器激发Rb原子至Rb（sPj）态,通过测量样品池前后光强比,得到不同温度下样品的吸收系数。对于Rb（5S1/2→5Pj）的跃迁,可获得g2／g1值和5Pj的寿命值（我们取j=1／2,即用D1线794nm计算）,从而得出不同温度下样品的基态原子密度．实验结果表明：基态原子的密度N随着温度的升高而增大．通过与其它实验结果进行比较,得出在低温下的数据比较准确,可见利用光学吸收方法测量低激发态原子密度较为理想．     

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.     

氢原子能级跃迁问题分类探讨

学过玻尔原子模型后，有许多同学对于氢原子在什么条件下可以从低能级跃迁到高能级，仍存在疑惑，本文就光子、电子、原子对基态氢原子作用后能否产生跃迁的情况进行探讨。     

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.     

镁原子基态能量的计算

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，计算了镁原子和类镁离子（z=12→17）基态非相对论性能量，计算结果与实验观测值相当接近，误差小于0．3％。     

原子吸收光谱分析技术与应用

原子吸收光谱分析技术是基于蒸汽相中待测元素的基态原子对其辐射的吸收强度来测定样品中该元素含量的一种测量速度快、精密度高的仪器分析方法.文章重点介绍了原子吸收光谱分析技术的原理、仪器装置及其在环境化学、医学卫生、食品分析中的应用.     

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.     

原子基态的周期性

对原子基态的周期性进行了研究。原子基态由电子组态确定,利用在元素周期表中同一族的元素具有相似的电结构的规律,使用列表的方法,可以确定当电子组态随原子序数Z的增加呈现周期性时,原子基态也随原子序数Z的增加呈现周期性。     

投影合成法确定原子基态

确定原子基态的一种简便方法，投影合成法。     

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).     

对2004年高考物理(江苏卷)一道选择题的评析

题:若原子的某内层电子被电离形成空位,其他层的电子跃迁到该空位上时,会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来,此电磁辐射就是原子的特征X射线.内层空位的产生有多种机制,其中的一种称为内转换,即原子中处于激发态的核跃迁回基态时,将跃迁时释放的能量交给某一内层电子,使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子).214Po的原子核从某一激发态回到基态时,可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子,K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离.实验测得从214Po原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为EK=…     

LiF分子基态的平衡几何与势能函数

利用群论及原子分子反应静力学的有关原理,推导了LiF分子基态的电子态和合理的离解极限.采用量子力学从头算法,应用密度泛函理论的B3P86方法对LiF的基态平衡结构和谐振频率进行了优化计算.并使用该方法和基组对LiF分子的基态进行了单点能扫描计算,用正规方程组拟合了Murrel-Sorbie势能函数,得到了该态的完整的势能函数.从得到的势能函数计算了基态的光谱常数,结果与实验数据较为一致.