一、自旋-轨道耦合能
原子内部由于带电粒子的运动,会产生磁场即原子的内磁场。
电子处在这内磁场中,其自旋磁距与磁场要发生相互作用,由此引起能级的分裂。
自旋-轨道相互作用是磁相互作用,这种作用较弱,只使原子能级发生细微的改变,而产生精细结构。
具有自旋磁距的电子处在由于轨道运动而感受的磁场中(电磁理论,一个磁性物体在磁场中的能量是-μB cos θ),附加自旋的能量为:
cos s E B μθ
∆=-§3—5 自旋和轨道相互作用
,1,,||
j l s l s l s =++-- ,,n l s :仍是好量子数
1122
j l l =+-
,,...,j m j =总角动量磁量子数,
•原子态:原子所处的状态
•不同的量子数,反映了不同运动状态,反映了不同的能量状态•没有外磁场,具有相同的n,l,j的状态是简并的,这种简并态称为原子的多重态
21
s j
n
X + 0123456l X S P D F G H J ==
, , , , , , , , , , , , 212s +=,表示能级有双层能级
多重态结构的原子态的符号表示
n
l
j
1s
2
3
12
12
2s
12
2p
1
320
00
1
1
2
1212
32
32
52
价电子状态符号原子态符号
3s
3p
3d
21/2S 2
1/2
S
2
1/2
S
2
1/2
P
2
1/2
P
2
3/2
P 2
3/2
P 2
3/2
D 2
5/2
D
§3—5单电子原子能级的精细结构
◆氢原子光谱的赖曼系谱线是双线结构
◆碱金属光谱的每条线都由二或三条谱线组成
单电子跃迁的选择定则
10,1
l l l j j j '∆=-=±'∆=-=±nlj n l j '''→能级的精细结构之间的跃迁形成了谱线的精细结构。