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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 無機/物化 » 物理化學 » 求解類氫原子電子躍遷的問題
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求解類氫原子電子躍遷的問題
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首先“類氫原子”應該叫“類氫離子”更好，是原子核外只有一個電子的離子，且都為陽離子，如He(+)、Li(2+)、Be(3+)、B(4+)等。 接下來解決躍遷問題，躍遷遵循選擇定則，而且根據原子（離子）中電子數(shù)的不同和是否考慮自旋又有多種表述形式，具體內容如下： （1）原子（離子）中只含有一個電子，即為氫原子或類氫離子，且不考慮電子自旋，那么選擇定則為： 1、躍遷前后軌道角量子數(shù)l之差等于±1（即Δl=±1）的躍遷是允許的；否則是躍遷禁阻（不允許躍遷）的。 （2）原子（離子）中只含有一個電子，即為氫原子或類氫離子，但考慮電子自旋，那么選擇定則有兩條，且兩條定則需同時滿足： 1、躍遷前后軌道角量子數(shù)l之差等于±1（即Δl=±1）的躍遷是允許的，否則是躍遷禁阻的； 2、躍遷前后總角量子數(shù)J之差等于0、±1（即ΔJ=0、±1）的躍遷是允許的，否則是躍遷禁阻的。 （3）原子（離子）中含有多個電子（2個及以上），此時多電子原子（離子）中電子的軌道角動量和自旋角動量會發(fā)生耦合，所以必須考慮電子自旋，且耦合有兩種，一種叫LS耦合（適用于質量較輕的原子和離子），一種叫jj耦合（適用于質量較重的原子和離子），常用的是LS耦合，其選擇定則有三條，且三條定則需同時滿足： 1、躍遷前后總軌道角量子數(shù)L之差等于0、±1（即ΔL=0、±1）的躍遷是允許的，否則是躍遷禁阻的； 2、躍遷前后總自旋角量子數(shù)S之差等于0（即ΔS=0）的躍遷是允許的，否則是躍遷禁阻的； 3、躍遷前后總角量子數(shù)J之差等于0、±1（即ΔJ=0、±1，但J=0到J=0除外）的躍遷是允許的，否則是躍遷禁阻的； PS：至于jj耦合，本身不常見，且選擇定則比較復雜，這里就不說了。此外，注意體會軌道角量子數(shù)l、總軌道角量子數(shù)L、自旋角量子數(shù)s、總自旋角量子數(shù)S、總角量子數(shù)J之間的不同。 回到題目本身，考慮的是類氫離子，只有一個電子，且根據選項應該不用考慮自旋（考慮自旋的話選項的符號不是如題目表述的那樣），考慮軌道角量子數(shù)l即可，軌道角量子數(shù)l之差值計算如下： （A）0 （B）-1 （C）-1 （D）-1 （E）+1 所以禁阻的是A；允許的是B、C、D、E 具體參考書目：《原子物理學》禇圣麟 編，第四章 4.5節(jié)；第五章 5.5節(jié) [ Last edited by sddtc888 on 2013-5-5 at 15:05 ] |
4樓2013-05-05 09:34:31
zdstf
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好像每個躍遷都符合選擇定理。 2p-->1s似乎不太可能，因為1s軌道已經含兩個電子。但好像Auger電子譜就是測量外層電子跑到內層去的，當然內層電子需要先被電子碰撞或高能輻射激發(fā)出來。 |
3樓2013-05-04 23:00:18
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6樓2013-05-06 07:46:36
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