氢原子的能级只与主量子数n有关,而碱金属原子的能级除了与 主量子数有关外,还与电子的轨道角量子数1关。 图中把能级按值分类,1相同的能级画在同一列上 n相同而丕不同的能级有较大差别,1愈小能级越低。 n越小,则不同乃的能级差别越大 当n较大时,碱金属原子能级与氢原子能级趋于一致 另外与氢原子不同的是碱金属原子最小的主量子数不是1,锂的主 量子数是2,而钠是3。 共振线:基态与其相邻的能级间跃迁产生的谱线,锂的为6707埃。 由此可见,碱金属原子的光谱项由主量子数和角量子数一起决定。 所以可用l来作为光谱项的简写。且角量子数不同时用不同的符号 表示:s(l=0),p(l=1),d(l=2),f(l=3), 因此锂原子的光谱线的波数表达式可简写为:
氢原子的能级只与主量子数n有关，而碱金属原子的能级除了与 主量子数有关外，还与电子的轨道角量子数l有关。 图中把能级按l值分类，l相同的能级画在同一列上。 n相同而l不同的能级有较大差别，l愈小能级越低。 n越小，则不同l的能级差别越大。 当n较大时，碱金属原子能级与氢原子能级趋于一致 另外与氢原子不同的是碱金属原子最小的主量子数不是1，锂的主 量子数是2，而钠是3。 共振线：基态与其相邻的能级间跃迁产生的谱线，锂的为6707埃。 由此可见，碱金属原子的光谱项由主量子数和角量子数一起决定。 所以可用 nl 来作为光谱项的简写。且角量子数不同时用不同的符号 表示： s(l = 0)，p(l =1)，d(l = 2)，f (l = 3)， 因此锂原子的光谱线的波数表达式可简写为：
主线系: V=2-mpn=2,3…=3-mpn=34 第二辅线(锐线系)p=2P-nn=34…v=3p-nn=4,5 第一辅线(漫线系)=2p-ndn=34…=3p-ndn=34 柏格曼系(基线系)=3-myfn=4,5…=3d-nyfn=45 前面介绍的是碱金属光谱的实验结果,以及由它总结而得的规律。 这里和前面一样,要会解决两类问题:一是由谱线波长求能级 (电势)、光谱项值;二是由原子的初末状态来求光谱。 例:(习题解答P73,4.10,4.9) 如何由这些事实去探索碱金属原子的结构,以及如何由理论解 释这些实验事实,就是接下来所要解决的问题,关键在于导出量 子数亏损△的表达式
主线系： ~ = 2s −np n = 2,3 ~ = 3s −np n = 3,4 第二辅线（锐线系） ~ = 2p −ns n = 3,4 ~ = 3p −ns n = 4,5 第一辅线（漫线系） ~ = 2p −nd n = 3,4 ~ = 3p −nd n = 3,4 柏格曼系（基线系） ~ = 3d −nf n = 4,5 ~ = 3d −nf n = 4,5 前面介绍的是碱金属光谱的实验结果，以及由它总结而得的规律。 这里和前面一样，要会解决两类问题：一是由谱线波长求能级 （电势）、光谱项值；二是由原子的初末状态来求光谱。 例：（习题解答P73，4.10，4.9） 如何由这些事实去探索碱金属原子的结构，以及如何由理论解 释这些实验事实，就是接下来所要解决的问题，关键在于导出量 子数亏损Δ的表达式
原子实的极化和轨道贯穿 在中学的化学中,我们就知道,碱金属原子都是一价的,因为它 很容易失去最外层的电子而成为正离子,这个电子称为价电子 而其余的电子不容易脱离原子核的束缚,它们在原子的较内层绕 着原子核运动,这些电子和原子核形成一个比较牢固的集团,带 有一个单位正电荷,我们称它为原子实。 当价电子脱落后,原子实就成为正离子。 可以认为碱金属原子就是由价电子在原子实的电场中运动所形成 的系统。 碱金属的光谱就是价电子由一个较高能级跃迁到一个较低能级时 发射出来的。 为简单起见,假设原子实中的电子呈球对称分布,价电子的轨道 与氢原子电子轨道类似,这里先考虑轨道的大小和形状,分别由 主量子数和角量子数描述
三、原子实的极化和轨道贯穿 在中学的化学中，我们就知道，碱金属原子都是一价的，因为它 很容易失去最外层的电子而成为正离子，这个电子称为价电子 而其余的电子不容易脱离原子核的束缚，它们在原子的较内层绕 着原子核运动，这些电子和原子核形成一个比较牢固的集团，带 有一个单位正电荷，我们称它为原子实。 当价电子脱落后，原子实就成为正离子。 可以认为碱金属原子就是由价电子在原子实的电场中运动所形成 的系统。 碱金属的光谱就是价电子由一个较高能级跃迁到一个较低能级时 发射出来的。 为简单起见，假设原子实中的电子呈球对称分布，价电子的轨道 与氢原子电子轨道类似，这里先考虑轨道的大小和形状，分别由 主量子数和角量子数描述
这里的角量子数我们引进量子力学中的角子数l,其取值与旧量子论 中的n有些不同(=,2,…,n,而/=01,2…-1)但它们的意 义是一样的,都代表轨道的形状,角量子数越大,轨道越圆。 角量子数越小,轨道越扁。 当轨道较扁时,它的一部分离原子实较近,价电子在靠近原子实 时,原子实不能看作点电荷,也就是这个原因产生了碱金属原子 光谱项中的量子数亏损。 1、原子实的极化 根据刚才的讨论,原子实是一个球形的对称结构,包括里边的原 子 图4.5
这里的角量子数我们引进量子力学中的角子数 l ，其取值与旧量子论 中的 n 有些不同（ n =1，２，，n， 而 l = 0,1,2n −1 ）但它们的意 义是一样的，都代表轨道的形状，角量子数越大，轨道越圆。 角量子数越小，轨道越扁。 当轨道较扁时，它的一部分离原子实较近，价电子在靠近原子实 时，原子实不能看作点电荷，也就是这个原因产生了碱金属原子 光谱项中的量子数亏损。 1、原子实的极化 根据刚才的讨论，原子实是一个球形的对称结构，包括里边的原 子 图4．5
核带有Ze个正电荷及Z-1个负电荷当价电于在它外边运动时,好像 是处在一单位正电荷的库仑场中。 但由于价电子的电场的作用,原于实中带正电的原子核和带负电 的电子的中心会发生微小的相对位移,如图4.5中的实线圆所示。 于是负电的中心不再在原子核上,形成一个电偶极子.这就是原 子实的极化。 极化而成的电偶极子的电场又作用于价电子,使它感受到除库仑 场以外的另加的吸引力.这就要引起能量的降低。 而且我们还可以看到在同一n值中,l值较小的轨道是偏心率大的 椭圆轨道,在一部分的轨道上电子离原子实很近,引起较强的极 化,因而对能量的影响大。 相反的情形是那些1值大的轨道,那些是圆形轨道,或是偏心率 不大的椭圆轨道,由而电子离原子实比较远、引起极化弱,所以 内能量的影响也小
核带有Ze个正电荷及Z-1个负电荷当价电于在它外边运动时，好像 是处在一单位正电荷的库仑场中。 但由于价电子的电场的作用，原于实中带正电的原子核和带负电 的电子的中心会发生微小的相对位移，如图4．5中的实线圆所示。 于是负电的中心不再在原子核上，形成一个电偶极子．这就是原 子实的极化。 极化而成的电偶极子的电场又作用于价电子，使它感受到除库仑 场以外的另加的吸引力．这就要引起能量的降低。 而且我们还可以看到在同—n值中，l值较小的轨道是偏心率大的 椭圆轨道，在一部分的轨道上电子离原子实很近，引起较强的极 化，因而对能量的影响大。 相反的情形是那些l值大的轨道，那些是圆形轨道，或是偏心率 不大的椭圆轨道，由而电子离原子实比较远、引起极化弱，所以 内能量的影响也小．