解： 1s2 2s2 2p;
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6;
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1;
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5
1
3-3 试计算电子处在3d状态的轨道磁矩l 及lz的大小和自旋磁
矩 z和sz的大小.
解： e l 2m L
3.16nm
E
hv
Rhc Z
12
1 12
1 22
3 4
13.6Z
12eV
解得：Z=7, 氮（N)元素.
2
3-5 氢原子的2P态,在无外磁场时具有双层能级(精细结构)2p3/2, 2p1/2.问在外(弱)磁场中,这些态对应的能级分裂为几条,以能
级图示之.
解： 2P3/2在外(弱)磁场中,这态对应的能级分裂为4条:
第三章 原子 分子 固体
3-1 证明在原子内n,l相同的状态(子壳层)最多可容纳2*(2l+1)个 电子;n相同的状态(壳层)最多容纳2n2个电子.
解：
n1 2l 1 1 2n 1 n n2
l0
2
考虑到每),氩(Ar,Z=18),铜(Cu,Z=64),溴(Br,Z=35),原子 基态的电子组态.
Mj
p2 3/2
3/2 1/2
-1/2 -3/2
2P1/2在外(弱)磁场中,这态对应的能级分裂为2条:
p2 1/ 2
Mj
1/2
-1/2
3
ll 1 e
2me
0.92741023 J T1
2.45
0.5788
104
e
V
T1
JT-1 Am2
e
l2 2me ml ,
ml 2,1,0,1,2.
3-4 某元素X射线中Ka线波长为3.16nm,问该元素壳层和K壳层 的能量差是多少?该元素是什么元素.
解： E hc 1.24nm KeV 0.39KeV