21碱金属原子光谱的精细结构11~22nmRHRydberg公式知识回顾氢原子光谱:里德伯公式1E2E3E4E5E6E赖曼系Balmer系帕邢系布喇开系普丰德系hcEEn/)(~1hcEEn/)(~2hcEEn/)(~3hcEEn/)(~4hcEEn/)(~52nhcREn角动量)1(p1,,1,0nmpz,,,1,m)1(ssps21sszsmp,2121,sm磁矩pme2p-ir)1(p12me)1(sspssspme1ssme预备知识——角动量的耦合)1(111p)1(jjpj)1(222p212121,,1,j)1(p)1(ssps)1(jjpj例如:2121,j由于21sssj,,本节内容1.碱金属谱线的精细结构2.——定性考虑2.自旋-轨道相互作用——精细结构的定量考虑1.碱金属谱线的精细结构——定性考虑主线系:np2s第一辅线系:nd2p第二辅线系:ns2p伯格曼线系:nf3dLi原子光谱的精细结构精细结构间隔逐渐缩小间隔不变ns2p因而设想s:单层p:双层因而设想s:单层p:双层且双层间隔随n增加而减小np2s因而设想p、d、f:皆为双层,且双层间隔随n增加而减小nd2p2.自旋-轨道相互作用——精细结构的定量考虑碱金属原子能级:s:单层p、d、f:双层?2.1自旋与能级分裂BZeerZeerBEsspmezszspme,,szsmp,2121Bzs,meme2121Bzs,Bzs,BmeEs21BEzs,BmeEs212.2自旋与轨道运动相互作用能量的计算BEssspme?B304rrjBZeerZeerZeZej304rrjBZej304rrZe304rrZeEEcEB2001rrrVFEeddrrVrecEcBdd11122rZerV1402pprVrcmEsdd1122BEssspmerrVrecBdd112rmprZerV1402pppsjppppppppsssjj22ssjjspppppppp11122ssjjpprVrcmEssdd1122111dd12222ssjjrVrcmrZerV1402211114322202ssjjrcmZeEs211114322202ssjjrcmZeEs给定n,l,s=½,2121j代入上式于是,当l=1,2,3,…得出双层能级.对于l=0,j=½应舍去,因为这将使)1(jjpj为虚数,故而s能级是单层的.2.3碱金属原子态符号碱金属原子态符号