仪器分析-第四章原子吸收.ppt

,其可由四个量子数决定:主量子数n;角量子数l;磁量子数m;自旋量子数s;原子外层有多个电子时,其运动状态用主量子数n;总角量子数L;总自旋量子数S;内量子数J描述;总角量子数LL=∑l外层价电子角量子数的矢量和,两个价电子时L=|l1+l2|,|l1+l2-1|,······,|l1-l2|L=0,1,2,3,······,分别用S,P,D,F······,表示例:碳原子,基态的电子层结构(1s)2(2s)2(2p)2,两个外层2p电子:l1=l2=1;L=2,1,0;总自旋量子数S:S=∑s;外层价电子自旋量子数的矢量和S=0,1,2,······,S正整数(价电子为偶数)或=0,1/2,3/2,······,S半整数(奇数)例:碳原子,基态的电子层结构(1s)2(2s)2(2p)2,两个外层2p电子:S=1L与S之间存在相互作用;可裂分产生(2S+1)个能级;这就是原子光谱产生光谱多重线的原因,称为谱线的多重性;例:钠原子,一个外层电子,1s22s22p63s1S=1/2;因此:M=2(S)+1=2;双重线;碱土金属:两个外层电子,自旋方向相同时,S=1/2+1/2=1,M=3;三重线;自旋方向相反时,S=1/2-1/2=0,M=1;单重线;内量子数J:内量子数J取决于总角量子数L与总自旋量子数S的矢量和J=(L+S),(L+S-1),······,|L-S|若L≥S;其数值共(2S+1)个;若L<S;其数值共(2L+1)个;例:L=2,S=1,则J有三个值,J=3,2,1;L=0,S=1/2;则J仅有一个值1/2;J值不同的光谱项称光谱支项:n2S+1LJ如:钠原子的光谱支项符号32S1/2;表示钠原子的电子处于n=3,2S+1=2(S=1/2),L=0,J=1/2的能级状态(基态能级);例:写出镁原子基态和第一电子激发态的光谱支项基态:1s22s22p63s2l1=0,l2=0L=0S=1/2-1/2=02S+1=1J=0所以n2s+1LJ为31S0第一激发态:1s22s22p63s13p1l1=0,l2=1L=1S=0,12S+1=1,3(1)S=0,J=1;(2)S=1,J=2,1,0;所以n2s+1LJ为31P1,33P2,33P1,33P0电子能级跃迁的选择定则一条谱线是原子的外层电子在两个能级之间的跃迁产生的,可用两个光谱项符号表示这种跃迁或跃迁谱线:;32S1/2—32P3/2;;32S1/2—32P1/2;电子能级跃迁的选择定则根据量子力学原理,电子的跃迁不能在任意两个能级之间进行;必须遵循一定的“选择定则”:(1)主量子数的变化Δn为正整数,包括零;(2)总角量子数的变化ΔL=±1;S-P,P-S,P-D,D-F等(3)内量子数的变化ΔJ=0,±1;但是当J=0时,ΔJ=0的跃迁被禁阻;(4)总自旋量子数的变化ΔS=0,即不同多重性状态之间的跃迁被禁阻;。最上面的是光谱项符号;最下面的横线表示基态;上面的表示激发态;可以产生的跃迁用线连接;线系:由各种高能级跃迁到同一低能级时发射的一系列光谱线;