原子壳层电子填充规则 234567 s ls 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 61 d 3d 4d 5d 4f 5f
原子壳层电子填充规则
原子壳层电子填充次序 n=1234567 S1s→2s34s556s7s 2p3p/4p/5p%6p d 3d 4d/5d 4f 5f
原子壳层电子填充次序
2角动量耦合 1电子自旋与轨道运动的相互作用 在没有外界影响的情况下,一个微粒或若干个微粒运动体 系,其总角动量是不变的,守恒的。当原子只有一个价电 子时(碱金属),可粗略地认为它的轨道角动量与自旋角 动量彼此独立(严格地说,两种运动各自的磁矩相互会有 作用,使轨道角动量和自旋角动量稍微发生改变,但总角 动量是守恒的) 在多个价电子原子中,由于电子间的静电作用,以及电子 轨道运动与自旋运动的磁矩间作用,互相影响,因而各个 电子的角动量和自旋角动量不确定,但所有电子总的轨道 角动量和总的自旋角动量仍都保持不变,它们还会进一步 发生作用,组合成恒定的分量。这种角动量间相互作用得 到确定的总角动量的组合方式,称为角动量耦合
1 电子自旋与轨道运动的相互作用 • 在没有外界影响的情况下，一个微粒或若干个微粒运动体 系，其总角动量是不变的，守恒的。当原子只有一个价电 子时（碱金属），可粗略地认为它的轨道角动量与自旋角 动量彼此独立（严格地说，两种运动各自的磁矩相互会有 作用，使轨道角动量和自旋角动量稍微发生改变，但总角 动量是守恒的）。 • 在多个价电子原子中，由于电子间的静电作用，以及电子 轨道运动与自旋运动的磁矩间作用，互相影响，因而各个 电子的角动量和自旋角动量不确定，但所有电子总的轨道 角动量和总的自旋角动量仍都保持不变，它们还会进一步 发生作用，组合成恒定的分量。这种角动量间相互作用得 到确定的总角动量的组合方式，称为角动量耦合。 2 角动量耦合
S耦合,假定原子中电子间轨道运动相互作用、自旋运动 相互作用是主要的,而电子的轨道运动与自旋运动相互作用比 较微弱,整个原子的轨道运动和自旋运动状态分别由各电子的 轨道角动量和自旋角动量耦合,得到原子的总轨道角动量P和 总的自旋角动量Ps,由P和P进一步耦合得到总角动量P。 称为L-S耦合。 a.原子总轨道角动量L耦合 由各电子的轨道角动量耦合得到原子的总轨道角动量 P=pa(p表示第个电子的轨道角动量) 耦合时可先计算两个电子的总角动量,然后再与第3个电子的 轨道角动量相加,依此类推。原子的总轨道角动量P由原子的 总轨道角动量量子数来确定,表示为 P=√L(L+1)
• L－S 耦合，假定原子中电子间轨道运动相互作用、自旋运动 相互作用是主要的，而电子的轨道运动与自旋运动相互作用比 较微弱，整个原子的轨道运动和自旋运动状态分别由各电子的 轨道角动量和自旋角动量耦合，得到原子的总轨道角动量PL和 总的自旋角动量PS，由PL和PS进一步耦合得到总角动量PJ 。 称为L－S耦合。 • a. 原子总轨道角动量L 耦合 • 由各电子的轨道角动量耦合得到原子的总轨道角动量， • PL ＝Σpli (pli表示第i个电子的轨道角动量) • 耦合时可先计算两个电子的总角动量，然后再与第3个电子的 轨道角动量相加，依此类推。原子的总轨道角动量PL由原子的 总轨道角动量量子数来确定，表示为: • pL = L(L +1)
原子总轨道量子数L的取值,可由各个电子轨道角动量量子数来确定。 例如,一原子的两个价电子的轨道角动量量子数分别为l和l2,则原子的总轨道角动 量量子数L可按下式计算:L=l+l2l1+l2-1,l+l2-2,……,l-l 根据角动量加和的矢量模型,L取值0,1,2,3..为零和正整数。 光谱线用S,P,D,F,G,…表示。 b.原子总自旋角动量S耦合 同样,各电子自旋角动量耦合得到原子总自旋角动量 Ps=2(表示第个电子的轨道角动量) 原子的总自旋角动量P由原子的总自旋角动量量子数来确定,表示为 ps=√S(S+1) 对于N个电子总自旋角动量量子数S可能取值为N2,N2-1,N2-2,…… 电子数是偶数时,S值为0或正整数,电子数为奇数时,S值为半整数
• 原子总轨道量子数L的取值，可由各个电子轨道角动量量子数l来确定。 例如，一原子的两个价电子的轨道角动量量子数分别为l1和l2，则原子的总轨道角动 量量子数L可按下式计算：L=l1+ l2 , l1 + l2－1，l1+l2－2，……|l1－l2 |， 根据角动量加和的矢量模型，L取值0，1，2，3……为零和正整数。 光谱线用 S，P，D，F，G，……表示。 b. 原子总自旋角动量S耦合 同样，各电子自旋角动量耦合得到原子总自旋角动量 PS ＝Σpsi (psi表示第i个电子的轨道角动量) 原子的总自旋角动量PS由原子的总自旋角动量量子数来确定，表示为 对于N个电子总自旋角动量量子数S可能取值为 N/2, N/2－1, N/2 － 2, ……， 电子数是偶数时，S值为0或正整数，电子数为奇数时，S值为半整数。 pS = S(S +1)