1、3.1 氢原子3.2 电子自旋与自旋轨道耦合3.4 各种原子核外电子的排布3.3 微观粒子的不可分辨性,泡利不相容原理第 3章 原子中的电子 3.5 X射线*3.6 分子光谱简介*3.7 激光 A即由此得来。红 蓝 紫6562.8 4340.54861.33.1 氢原子一 . 氢原子光谱的实验规律氢原子的可见光光谱:。 1853年瑞典人 埃格斯特朗 ( A.J.Angstrom)测得氢可见光光谱的红线,到 1885年, 观测到的氢原子光谱线已有 14条。波数R=1.0973731568549107m-1(现代值)巴耳末 (J.J.Balmer)分析这些谱线后,得到经验公式: 波数B = 364
2、5.6(经验常数) 里德伯方程 里德伯常数1889年, 里德伯 ( J.R.Rydberg)提出普遍方程:氢光谱各谱线系与 n 的关系:赖曼系 (紫外区), n = 1;( 1914)巴耳末系 (可见光), n = 2;( 1885) 帕邢系 (红外区), n = 3;( 1908) 布喇开系 (红外区), n = 4;( 1922) 普芳德系 (红外区), n = 5;( 1924) nn后来发现在紫外和红外区还有其他谱线系。 2. 频率条件:3. 量子化条件:n = 1 , 2 , 3 +e -ernvnEnmmpEiEf二 . 玻尔氢原子理论( 1913):1.定态条件: 电子绕核作圆周
3、运动, 有确定的 经典轨道 +定态能量(不辐射能量)。解得轨道半径: 玻尔半径玻尔理论可对氢原子光谱做出说明:电子从 Ei 跃迁到 Ef ( Ei Ef)时 发射 光子,能量:二者比较规律一致,且定出:与实验值一致。里德伯公式:频率:(把 nf 换成 n, ni换成 n )EiEf赖曼系 (紫外区)巴耳末系 (可见区 )帕邢系 (红外区 )布喇开系氢原子能级和能级跃迁图:-13.6eV-3.39eV-1.81eV-0.85eVEn n由能级算出的光谱线频率和实验结果完全一致126534三 . 氢原子的量子力学处理1.定态薛定谔方程 势函数 定态薛定谔方程= E h22m- + U(r) 2分离变量(r,) = R(r)Y(,) 2. 能级可得 能量和主量子数 n有关3. 角动量量子化条件l = 0, 1, 2, 3, , 角量子数 , 共可取 n个值 玻尔的量子化概念是正确的,但量子条件需修正。按量子力学,