光學(xué)與原子物理二剖析實用教案

1、111111,1.848670.711115.372670.7351.9hchchceVVVenm ehchceVhchcVVeenmnm第1頁/共20頁第一頁，共21頁。4-2 Na原子的基態(tài)為3S，如果Na原子從4P態(tài)向低能級躍遷，在不考慮精細結(jié)構(gòu)的情況(qngkung)下，共可產(chǎn)生幾條光譜線？第2頁/共20頁第二頁，共21頁。144 ,43 ,4343 ,33 ,33lPSPDPSSPDPPS 第3頁/共20頁第三頁，共21頁。4-3 Na原子的基態(tài)為3S，已知其共振線（第一激發(fā)態(tài)到基態(tài)間躍遷的輻射）波長為589.3nm，漫線系第一條譜線的波長為819.3nm，基線系第一條譜線波長為18

2、45.9nm，主線系的線系限波長為241.3nm，試由上述數(shù)據(jù)(shj)求3S、3P、3D、4F個光譜項的數(shù)值。第4頁/共20頁第四頁，共21頁。max613233322226161333322223114.144 10241.333333114.144 102.447 10589.333331ASppAAAAPSpSpAAAADPdPRTmnmsRRRRTTpsspTmmnmRRRRTTdppdTmaxmax616143422226151312.447 101.227 10819.34334111.227 106.850 101845.9dAAAAFDfDfmmnmRRRRTTfddfTmm

3、nm第5頁/共20頁第五頁，共21頁。4-7 為什么譜項S的精細結(jié)構(gòu)總是單層的？試直接從堿金屬光譜的雙線規(guī)律性和從電子的自旋(z xun)與軌道相互作用的物理概念兩方面分別說明。第6頁/共20頁第六頁，共21頁。 對于銳線系，是ns2p的躍遷。由于是等間隔雙線，可以(ky)假設(shè)2p能級是雙層的，而ns能級是單層的；對于主線系，是np 2s的躍遷，如果np能級是雙層的，2s能級是單層的，則這是由于p越大的雙層能級，其間隔越小，所以光譜雙線的波數(shù)差越來越小。 s能級l=0,j=ls=1/2。只能是單層。第7頁/共20頁第七頁，共21頁。4-13 圖中是Na原子D雙線所對應(yīng)的能級(nngj)和躍遷，

4、給出： 圖中各能級(nngj)的原子態(tài)； 形成能級(nngj)差E的原因； 導(dǎo)致能級(nngj)劈裂E的原因； 雙線D2與D1的強度之比。第8頁/共20頁第八頁，共21頁。 32P1/2， 32P3/2,32S1/2 原子實的極化、軌道貫穿 自旋軌道相互作用引起(ynq)的附加能量021/0011589.6589.022211121.84:1E EkThcEEkTnmnmkTgNNegINgeeINg第9頁/共20頁第九頁，共21頁。4-16 對于(duy)l=1、s=1/2，計算ls的可能值。2221112221,212,j jl ls sjlsl slsjlslsjls 第10頁/共20頁

5、第十頁，共21頁。5-2 He原子的兩個電子處在2s3p組態(tài)，在LS耦合下可能形成的原子態(tài)有哪幾種？用原子態(tài)的符號(fho)表示之。第11頁/共20頁第十一頁，共21頁。12121132100,1,1/ 20,1;10,1,1:1,1.2,1,0:llssSLSLJPSLJP第12頁/共20頁第十二頁，共21頁。5-5 計算(j sun)4D3/2的LS。第13頁/共20頁第十三頁，共21頁。222222,3/ 2,3/ 2211132LSJJLSL SJ JL LS S 第14頁/共20頁第十四頁，共21頁。5-14 原子的3d次殼層按泡利原理一共可以填多少(dusho)個電子？為什么？2

6、212 2 2 110l 第15頁/共20頁第十五頁，共21頁。5-18 基態(tài)Be原子中的電子組態(tài)是1s22s2，若其中一個2s電子被激發(fā)(jf)到3p態(tài)，按照LS耦合可以形成哪些原子態(tài)？畫出相應(yīng)的能級圖，并指出可能的輻射躍遷。如果上述電子被激發(fā)(jf)到2p態(tài)，結(jié)果又如何？第16頁/共20頁第十六頁，共21頁。1S0 1P1 3S1 3P210第17頁/共20頁第十七頁，共21頁。5-22 分別以LS耦合和jj耦合寫出3p3f電子組態(tài)的原子態(tài)，并證明它們具有相等(xingdng)的狀態(tài)數(shù)。第18頁/共20頁第十八頁，共21頁。1212111311234321432543123,24,34,3,2,15,4,3,21,3,1/ 20,1;4,3,2;,1/ 2,3/ 2;5/ 2,7/ 21 51 73 53 7,2 22 22 22 2llssSLDFGDFGjj第19頁/共20頁第十九頁，共21頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第20頁/共20頁第二十頁，共21頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)第1頁/共20頁。第1頁/共20頁。第2頁/共20頁。第5頁/共20頁。s能級l=0,j=ls=1/2。32P1/2， 32P3/2,32S1/2。對于l=1、s=1/