第五章多电子原子.ppt

第五章多电子原子§,每个电子所受到的势场随时间变化。多电子原子系统的哈密顿算符为O中心力场近似的基本思想:假设原子中每一个电子是在原子核势场及其它N-1个电子产生的平均中心力场中运动。总势能函数不显含时间,而且电子在此中心力场中运动是独立的。第i个电子的总势能第i个电子的定态薛定谔方程分离变量径向波函数满足微分方程N阶的微分方程组中心力场近似下,考虑到电子自旋量子数,第i个电子的量子态由四个量子数ni、li、mli和msi来表征§(IdenticalParticles):具有完全相同的内禀性质(如静止质量、电荷、自旋和平均寿命等)的粒子。全同性原理:全同粒子具有不可分辨性。()不相容原理1925在一个原子中,不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的状态。标志电子态的量子数有5个:n,l,s,ml和ms.(,1900-1958)§,原子的势能函数具有球对称性,所以原子的能量与Z轴的取向无关。电子的能量和整个原子的能量由量子数(ni,li)确定可以用主量子数和角量子数表示原子状态的主要差别。电子组态:原子中各个电子所处状态(ni,li)的集合。用数字表示用小写字母例:对于锂原子基态,价电子处于n=2,l=0的情形,其电子组态为2s。处于第一激发态,其电子组态为2p。基态镁原子的电子组态(基组态)为3s3s也作3s2;处于第一激发态镁原子的电子组态(激发组态)为3s3p。He原子基组态为1s2,激发组态为1s2s,1s2p等。:n=1,2,3,4,5,6,7K,L,M,N,O,P,Q支壳层:l=0,1,2,3,4,5,…s,p,d,f,g,h,…nilimimsi给定n,l的取值可以有,0,1,2,3…..n-1例:n=2L壳层两个支壳层:2s,2p壳层和支壳层各壳层所能容纳的最大电子数n,l相同的次壳层:n相同的主壳层:各壳层电子数n壳层12342n2281832(n,l)壳层1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f电子数2262610261014n壳层562n25072(n,l)壳层5s5p5d5f5g6s6p6d6f6g6h电子数261014182610141822ni、li、mi和msi不同支壳层中电子结合能随原子序数的变化p175外壳层电子先填充能级低的支壳层,能量最低原理填充原则:(1)n+l相同,先填n小的;(2)n+l不同,n相同,先填l小的;n不同,先填n大的能级高低的经验公式n+