复旦大学：《物理化学》精品课程教学资源（PPT课件讲稿）第2章 原子结构和原子光谱

●物理化学 第二章原子结构和原子光谱 ionization =3-136 3主量子数n 6 nE. 136eV 2uT2Z# E Hydro白en 136 h En是将一个电子从轨道上打到无穷远处所需要的能量。 个给定主量子数n的原子轨道壳层由若干个亚层组成。在类 氢原子中,这些亚层有相同的能量 ∑(21+1)=n 20218/21 复旦大学化学系 11

物理化学I 第二章 原子结构和原子光谱 2021/8/21 复旦大学化学系 11 3. 主量子数n 2 2 2 2 4 2 n h Z e En  = − ( ) 2 1 0 2l 1 n n n  − = + = 一个给定主量子数n的原子轨道壳层由若干个亚层组成。在类 氢原子中，这些亚层有相同的能量 En 是将一个电子从轨道上打到无穷远处所需要的能量

●物理化学 第二章原子结构和原子光谱 4.角量子数l 对一个给定的主量子数n,角量子数的取值落国是0到-L 10 1 a 一 snb—+ sin 080 80 sin a0 ()ep()=1(+1)2v 1 a de 1 a-g sin 8-+ (+1) Osin 0 a8 a0 sin ap ao 相值不值的轨道称为亚层,出于历史的原因,这些亚层 不是用数字,是用符号表示 =0(3),I(p),2(,30 20218/21 复旦大学化学系

物理化学I 第二章 原子结构和原子光谱 2021/8/21 复旦大学化学系 12 4. 角量子数 l 对一个给定的主量子数n, 角量子数的取值范围是0到n – l. ( ) ( ) () ( )         2 2 2 2 2 2 1 1 1  = +          +     M = − R r l l n l m   sin sin sin ˆ , , ( ) sin sin sin 1 1 1 2 2 2  = +        +     l l           相同n值不同l值的轨道称为亚层，由于历史的原因，这些亚层 不是用数字，而是用符号表示。 l l=0(s), I(p), 2(d), 3(f), …

●物理化学 第二章原子结构和原子光谱 磁量子数m 对一个给定的,磁量子数的取值范国是从1到+L snb—+ n. .m sin 000 80 sin 0 a9 R()(0x()=(+1)vy o0 1a2① Osin 0 a0 a0 sin* ap ao =l(+1) Myum=-ih r(roe(e)=mhR(rOOo 20218/21 复旦大学化学系

物理化学I 第二章 原子结构和原子光谱 2021/8/21 复旦大学化学系 13 ( ) ( ) () ( )         2 2 2 2 2 2 1 1 1  = +          +     M = − R r l l n l m   sin sin sin ˆ , , ( ) sin sin sin 1 1 1 2 2 2  = +        +     l l           ( ) ( ) () ( ) ( ) ()  Mz  nlm i R r   = mR r     ˆ = − 对一个给定的l, 磁量子数的取值范围是从–l到+l. 磁量子数ml

●物理化学 第二章原子结构和原子光谱 解的动结 v(,0,y)=R()o()(0) R()=c∑b=c∑br k=l k=0 o(e)=P(cos 0)=(I-cos'e )2 G(cos B) G(=)=2a,cos" 2丌 解的特征的若干应用 20218/21 复旦大学化学系 14

物理化学I 第二章 原子结构和原子光谱 2021/8/21 复旦大学化学系 14 (r,,) = R(r)( )() 解的总结 ( )    im e − = 2 1  ( ) P(cos ) ( cos  ) G(cos) m 2 2  = = 1−  − = = l m n n an G z 0 ( ) cos   − = + − = − = = l k k k l r l k l k k r R r e b r e r b r v0 v0 ( ) 0 解的特征的若干应用

●物理化学 第二章原子结构和原子光谱 term Associated Laguerre function n=11=0m=0 . e Is level gca n=2l=0m=0 )exp(r/2 2s level 8πaa 2a r n=2,l=1,m=1 exp(-r/2ao)sin 0el9 8√πa r 2p level n=2,l=1,m=0 exp(r/2ao)cos 0 gca r n=21=1m=-1 exp(r/2ao)sin ee 8√πao 20218/21 复旦大学化学系

物理化学I 第二章 原子结构和原子光谱 2021/8/21 复旦大学化学系 15 term Associated Laguerre function 1s level exp( r / a ) a 1 0 3 0 n 1,l 0,m 0 −   = = = = 2s level ) exp( r / 2a ) 2a r (1 8 a 1 0 0 3 0 n 2,l 0,m 0 − −   = = = = 2p level  = = = −    = − i 0 0 3 0 n 2,l 1,m 1 exp( r / 2a )sin e a r 8 a 1 −    = = = = exp( r / 2a ) cos a r 4 a 1 0 0 3 0 n 2,l 1,m 0 −  = = =− −    = i 0 0 3 0 n 2,l 1,m 1 exp( r / 2a )sin e a r 8 a 1