碱金属原子与电子自旋.doc

碱金属原子的光谱碱金属原子的光谱碱金属原子的光谱有相仿的结构，一般观察到的线系有四种，主线系，第一辅线系（慢线系）主线系，第一辅线系（慢线系） ，第二辅线系（锐线系），第二辅线系（锐线系） ，伯格，伯格曼线系（基线系）曼线系（基线系） 特点；主线系第一条线为红色的，其余在紫外第一辅线系在可见光部分第二辅线系第一条线在红外，其余在可见光部分伯格曼线系全在红外碱金属光谱可用氢原子光谱相仿的公式表示，但是通过实验得出光谱中有效量子数不是整数有效量子数不是整数，而是比相应的整数小，可用 n-△表示有效量子数等于里德伯常数除光谱项后开方通过实验可得；主线系是 p 能级向 s 能级跃迁，第二辅线系是s 能级向 p 能级跃迁，第一辅线系是 d 能级向 p 能级跃迁，伯格慢线系是 f 能级向 d 能级跃迁光谱项表达式光谱项表达式（把原来的 n 用 n-△表示）能级图能级图原子实的极化和轨道的贯穿原子实的极化和轨道的贯穿通过对碱金属的研究，可以认为光谱是由原子最外面的电子产生的，内部电子及原子核构成正一价的原子实，与氢原子核相仿由于原子实有一定的空间结构易发生原子实的极化和电子在原子实内贯穿原子实的极化原子实的极化；原子实有 Z 个正电荷，Z-1 个负电荷构成原子核在圆心的正一价的原子实。

由于原子实外负电子的作用，使得原子核负电子构成的球心不重合，产生一个电偶极子，使电子能量降低轨道的贯穿轨道的贯穿；电子在运动过程中有一段时间穿入原子实，使得电子绕动时内部电荷大于一，有公式光谱项与 z 方乘正比Z大于一，除到分母上使 n 变小碱金属原子光谱的精细结构碱金属原子光谱的精细结构通过对碱金属原子光谱的观察，可知；主线系的第一条谱线中的线间隔与第二辅线系的谱线中线间隔相等，主线系的谱线内线间隔随波数增加而减小，第二辅线系的谱线内线间隔不变，第一辅线系谱线内有三条线结论；s 能级为单层，能级为单层，p，，d，，f 为双层结构相同量子数为双层结构相同量子数 n，随，随l 增大双层间距减小；相同增大双层间距减小；相同 l，随量子数，随量子数 n 增大双层间距减小增大双层间距减小电子自旋同轨道运动的相互作用电子自旋同轨道运动的相互作用电子自旋与能级的分裂电子自旋与能级的分裂；乌楞贝克和古德史密斯提出电子有某种方式的自旋，自旋角动量为 h/2π 的一半，轨道定下来了，轨道角动量就是定值，轨道量子数 L 是取定值，角动量向有2L+1 个取向，电子的自旋角动量的取向是不定的，自旋角动量自旋角动量的取向影响能量的取向影响能量，观察能级是双层的，那么自旋角动量的取向为二，2s+1=2，s=1/2。

J=l + s电子自旋与轨道运动相互作用能量的计算电子自旋与轨道运动相互作用能量的计算；附加能量附加能量,电子的磁矩乘磁场强度再乘夹角的余弦电子的磁矩乘磁场强度再乘夹角的余弦磁矩磁矩等于电子的荷质比乘电子自旋角动量磁场强度磁场强度等于(真空磁导率除4π)乘（有效电荷数乘 e 除 r 方）乘速度乘 sinα，α 为半径与速度的夹角真空磁导率乘真空介电常数等于光速平方的倒数真空磁导率乘真空介电常数等于光速平方的倒数轨道角动量等于质量乘半径乘速度乘 sinα，取代上式速度乘sinα求出附加能总角动量等于轨道角动量加自旋角动量，等式两边同时平方，得出轨道角动量乘自旋角动量乘夹角的余弦求出附加能得到的附加能除二附加能除二为正真的附加能使用h/2π 乘相应量子数等于角动量取代角动量使用半径平均值取代半径，半径平均值半径平均值等于有效电荷数的立方除（玻尔第一轨道的立方乘量子数的立方乘 L(L+1/2)(L+1)） 用 ahc 取代系数附加光谱项附加光谱项；附加能除 hc附加波数附加波数，两光谱项之差，附加波数与 n 的立方，L(L+1)乘正比，与有效电荷数的四次方乘反比附加能量差附加能量差；附加波数乘 hc碱金属原子态的符号碱金属原子态的符号L 0 1 2 3 S p d f用大写的 S,P,D,F 代表原子态，左上角为 2s+1 表示能级层数，右下角为总角动量量子数 j单电子辐射跃迁的选着定则单电子辐射跃迁的选着定则；△L=+1，-1 △j=0，+1，-1 经验总结经验总结氢原子光谱的精细结构与蓝姆移动氢原子光谱的精细结构与蓝姆移动主要能量主要能量相对论效应产生的附加能相对论效应产生的附加能电子自旋同轨道运动的相互作用附加能电子自旋同轨道运动的相互作用附加能总能量，三个能量相加，j=L+1/2 对应能量，J=L-1/2 对应能量实验观察可以说在很大程度上同精细结构理论符合，但实验值实验观察可以说在很大程度上同精细结构理论符合，但实验值与理论值有显著差别。

与理论值有显著差别蓝姆移动，说明问题还多多的蓝姆移动，说明问题还多多的。