普通物理262課件

1921年，施特恩（O.Stern）和格拉赫（W.Gerlach）發(fā)現(xiàn)一些處于S態(tài)的原子射線束，在非均勻磁場(chǎng)中一束分為兩束。原子爐準(zhǔn)直屏磁鐵NS電子的自旋原子的電子殼層結(jié)構(gòu)1.施特恩-格拉赫實(shí)驗(yàn)由自旋產(chǎn)生的磁矩稱(chēng)為自旋磁矩由自旋產(chǎn)生的角動(dòng)量為其方向與磁矩方向相反。1925年，烏侖貝克(G.E.Uhlenbeck)和古茲密特(S.A.Goudsmit)提出電子自旋假說(shuō)。把電子繞自身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)稱(chēng)為自旋。2.電子的自旋S電子的自旋自旋磁量子數(shù)zShSz=msh12+12z電子的自旋自旋角動(dòng)量在外磁場(chǎng)方向的投影只能有兩種取值。即：得：自旋量子數(shù)

一般地，主量子數(shù)n越大的主殼層其能級(jí)越高；在同一主殼層內(nèi)，副量子數(shù)l越大的支殼層其能級(jí)越高。但也有例外，實(shí)際上能級(jí)的高低次序可表示為1s7s5d5p5s6s6p6d…4s3s3p4f3d4p4d2p2s原子的電子殼層結(jié)構(gòu)(1)泡利不相容原理泡利在1925年提出：在原子中，不可能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子具有完全相同的量子態(tài)。也就是說(shuō)，原子中任何兩個(gè)電子的量子數(shù)不可能完全相同。這個(gè)結(jié)論叫泡利不相容原理。電子在原子中的分布遵從下列兩個(gè)原理：原子的電子殼層結(jié)構(gòu)據(jù)泡利不相容原理主殼層n上可容納的電子數(shù)為原子的電子殼層結(jié)構(gòu)在同一支殼層上可容納的電子數(shù)為:(2)能量最小原理當(dāng)原子處于正常狀態(tài)時(shí)，原子中的電子盡可能地占據(jù)未被填充的最低能級(jí)，這一結(jié)論叫做能量最小原理。例:試確定處于基態(tài)的氦原子中電子的量子數(shù)。和解：氦原子有兩個(gè)電子。按題意，這兩個(gè)電子處于1s態(tài)，即n=1。因而ml=0。據(jù)泡利不相容原理，這兩個(gè)電子的量子數(shù)不能完全相同，所以它們的自旋磁量子數(shù)分別為1/2和-1/2。因此，處于基態(tài)的氦原子中的兩個(gè)電子的四個(gè)量子數(shù)分別為：原子的電子殼層結(jié)構(gòu)例:分別計(jì)算量子數(shù)n=2、l=1和n=2的電子的可能狀態(tài)數(shù)。解：對(duì)n=2、l=1的電子，可取ml=-1,0,1三種狀態(tài)，對(duì)每一種ml，又可取ms=1/2,-1/2。故總的狀態(tài)數(shù)為：對(duì)于n=2的電子，l可取0和1。l=0時(shí)，ml=