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求解类氢原子电子跃迁的问题
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jiagle
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首先“类氢原子”应该叫“类氢离子”更好，是原子核外只有一个电子的离子，且都为阳离子，如He(+)、Li(2+)、Be(3+)、B(4+)等。 接下来解决跃迁问题，跃迁遵循选择定则，而且根据原子（离子）中电子数的不同和是否考虑自旋又有多种表述形式，具体内容如下： （1）原子（离子）中只含有一个电子，即为氢原子或类氢离子，且不考虑电子自旋，那么选择定则为： 1、跃迁前后轨道角量子数l之差等于±1（即Δl=±1）的跃迁是允许的；否则是跃迁禁阻（不允许跃迁）的。 （2）原子（离子）中只含有一个电子，即为氢原子或类氢离子，但考虑电子自旋，那么选择定则有两条，且两条定则需同时满足： 1、跃迁前后轨道角量子数l之差等于±1（即Δl=±1）的跃迁是允许的，否则是跃迁禁阻的； 2、跃迁前后总角量子数J之差等于0、±1（即ΔJ=0、±1）的跃迁是允许的，否则是跃迁禁阻的。 （3）原子（离子）中含有多个电子（2个及以上），此时多电子原子（离子）中电子的轨道角动量和自旋角动量会发生耦合，所以必须考虑电子自旋，且耦合有两种，一种叫LS耦合（适用于质量较轻的原子和离子），一种叫jj耦合（适用于质量较重的原子和离子），常用的是LS耦合，其选择定则有三条，且三条定则需同时满足： 1、跃迁前后总轨道角量子数L之差等于0、±1（即ΔL=0、±1）的跃迁是允许的，否则是跃迁禁阻的； 2、跃迁前后总自旋角量子数S之差等于0（即ΔS=0）的跃迁是允许的，否则是跃迁禁阻的； 3、跃迁前后总角量子数J之差等于0、±1（即ΔJ=0、±1，但J=0到J=0除外）的跃迁是允许的，否则是跃迁禁阻的； PS：至于jj耦合，本身不常见，且选择定则比较复杂，这里就不说了。此外，注意体会轨道角量子数l、总轨道角量子数L、自旋角量子数s、总自旋角量子数S、总角量子数J之间的不同。 回到题目本身，考虑的是类氢离子，只有一个电子，且根据选项应该不用考虑自旋（考虑自旋的话选项的符号不是如题目表述的那样），考虑轨道角量子数l即可，轨道角量子数l之差值计算如下： （A）0 （B）-1 （C）-1 （D）-1 （E）+1 所以禁阻的是A；允许的是B、C、D、E 具体参考书目：《原子物理学》禇圣麟 编，第四章 4.5节；第五章 5.5节 [ Last edited by sddtc888 on 2013-5-5 at 15:05 ] |
4楼2013-05-05 09:34:31
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