$4.2碱金属原子的光谱光谱项H原子：能级由→谱线的波长二解释实验规律碱金属元素：锂（3）、钾(19)、铃钠(11)、（37)、（55)和（87)一价，化学性质相仿，电离电势较小，易被电离，具有金属的一般性质等。一.碱金属原子光谱的实验规律（注意和氢原子的比较）碱金属元素的原子光谱具有相似的结构，类似于氢原子光谱，可分成几个线系。一般观察到的有四个线系，分别称为主线系、第一辅线系（或称漫线系）、第二辅线系（或称锐线系）和柏格曼系（基线系)
§4.2 碱金属原子的光谱 H原子：能级 En = − hcRZ 2 n 2 (Z= 1) T(n)= Z 2 R n 2 = − En hc 光谱项 hν= En − Em ~ν= 1 λ = T(m)− T(n) 由 谱线的波长 解释实验规律 碱金属元素：锂(3)、钠(11)、钾(19)、铷(37)、铯(55)和钫(87) 一价，化学性质相仿，电离电势较小，易被电离，具有金属的一 般性质等。 一. 碱金属原子光谱的实验规律(注意和氢原子的比较) 碱金属元素的原子光谱具有相似的结构，类似于氢原子光谱，可 分成几个线系。一般观察到的有四个线系，分别称为主线系、第 一辅线系(或称漫线系）、第二辅线系(或称锐线系)和柏格曼系(基 线系)
波数（厘米）10000200003000040000系限229.97nm主线系第一辅线系第二辅线系柏格曼线系2000010000500060007000400030002500Li原子光谱波长 （埃）(1)主线系(theprincipal series）：谱线最亮，波长的分布范围最广第一呈红色，其余均在紫外。(2）第一辅线系（漫线系thediffuseseries）：在可见部分，其谱线较宽，边缘有些模糊而不清晰，故又称漫线系(3）第二辅线系（锐线系thesharpseries）：第一条在红外，其余均在可见区，其谱线较宽，边缘清晰，故又称锐线系。锐线系和漫线系的系限相同，所以均称为辅线系，（4)柏格曼系（基线系thefundamentalseries）：波长较长，在远红外区，它的光谱项与氢的光谱项相差很小，又称基线系
(1) 主线系(the principal series)：谱线最亮，波长的分布范围最广， 第一呈红色，其余均在紫外。 (2) 第一辅线系(漫线系the diffuse series)：在可见部分，其谱线较 宽，边缘有些模糊而不清晰，故又称漫线系。 (3) 第二辅线系(锐线系the sharp series)：第一条在红外，其余均在 可见区，其谱线较宽，边缘清晰，故又称锐线系。锐线系和漫 线系的系限相同，所以均称为辅线系。 (4) 柏格曼系(基线系the fundamental series)：波长较长，在远红外 区，它的光谱项与氢的光谱项相差很小，又称基线系。 系限 229.97 nm Li原子光谱
线系公式二.H原子光谱：里德伯研究发现，与氢光谱类似，碱金属原子的光谱线的波数也可以表示为二项之差有效量子数22系限对应于电离时的能量有效量子数R*2原子：主量子数n是整数nH碱金属原子：不是整数→有效量子数
二. 线系公式 H 原子光谱： ~ν= T(m)− T(n)= R( 1 m 2 − 1 n 2 ) n→∞ ~ν→~ν∞ = T(m)= R m 2 里德伯研究发现，与氢光谱类似，碱金属原子的光谱线的波数也 可以表示为二项之差： ~ν= Tm∗ ¿− T n∗ ¿= R( 1 m∗ 2 ¿ − 1 n∗ 2 ¿ ) ¿¿ ¿ ¿ n∗ ¿m∗ ¿¿ 有效量子数 n∗ →∞ , ~ ν→ ~ ν∞ = T m∗ ¿= R m∗ 2 ¿ ¿ ¿ 系限对应于电离时的能量 • 有效量子数 H 原子：主量子数 n 是整数 碱金属原子： n*, m∗ ¿¿ 不是整数 有效量子数 n∗ ¿ √ RLi T = √ 109729 T(cm − 1 ) RLi = 1.09729×107 m− 1 2 * R n = −
量子数亏损量子数n*和整数n之间有一个差值，用4表示吃1亏损△与n无关，与1有关，1大，4小光谱项iii电子状态符号电子状态用量子数n、l、m描述对一定的n,=0,1,2,...,n-1，共n个值。对一定的l，mj=±1,±2，.…，±，共21+1个值。分别记为s,p，d,f,g，·1 = 0, 1, 2, 3, 4, 5, ... ;R= nx(2s,2p,3d......)(n-△,),REnx(2s,2p,3d....),能级和n.l都有关系=-hcn-
• 量子数亏损 n* 和整数 n 之间有一个差值，用Δ表示: Δ= n− n∗ ¿¿ 量子数 亏损 Δ与 n 无关，与l 有关， l 大，Δ小 。 • 光谱项 T m∗ ¿= R m∗ 2 ¿ ¿ ¿ T(m)= R m 2 ⃗ ~ ν ~ν= T m∗ ¿− T n∗ ¿ T ⃗ n∗¿ √ R T n∗ ⃗ Δ= n− n∗ ¿Δ¿¿¿ • 电子状态符号 电子状态用量子数n、l、ml 描述 对一定的n，l = 0, 1, 2, ., n-1，共 n 个值。 对一定的l， ml = ±1, ±2, ., ±l，共 2l+1 个值。 l = 0, 1, 2, 3, 4, 5, . ; 分别记为s，p，d，f，g，. , 2 (2 , 2 ,3 ) ( ) n l l R T nx s p d n = − , 2 (2 , 2 ,3 ), , ( ) n l l R E hc nx s p d n l n = − − 能级和 都有关系
表4.1锂的光谱项值和有效量子数cm3s67数据来源电子态4n=2AT43484.416280.58474.15186.93499.62535.3第二辅线系s,l=00.40n*1.5893.5984.5996.5792.5965.599T28581.412559.97017.04.472.83094.42268.9主线系p,1=10.052*1.9602.9563.9544.9545.9556.954T12 202.56862.54389.2/3046.92239.4第一辅线系d,l=20.001*2.9993.9995.0006.0017.000T6855.54381.23031.0柏格曼线系f,1=30.000n.4.0005.004氢T27419.412186.46854.84387.13046.62238.3(1）n*一般略小于n，只有个别例外RV=V(2）同一线系的△差不多相同，即1相同的^大概相同。h*2(3）不同线系的么不同，且1愈大，△愈小（4）每个线系的系限波数恰好等于另一个线系的第二项的最大值
(1) n*一般略小于n ，只有个别例外。 (2) 同一线系的Δ差不多相同，即l 相同的Δ大概相同。 (3) 不同线系的Δ不同，且l 愈大，Δ愈小。 (4) 每个线系的系限波数恰好等于另一个线系的第二项的最大值。 cm-1 2 * R n = −