1.氦原子的光谱和能级2.多电子原子的电子组态和原子态3.ppt

《1.氦原子的光谱和能级2.多电子原子的电子组态和原子态3.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1.氦原子的光谱和能级2.多电子原子的电子组态和原子态3.ppt（98页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1.氦原子的光谱和能级2.多电子原子的电子组态和原子态3.泡利不相容原理与原子基态4.多电子原子的能级和跃迁光谱,主要内容：,第五章 多电子原子,作业,P:168,1.2.3.4.5.利用轨道方框图方法来做6.8.,5.1氦及碱土金属原子的光谱和能级,碱土金属：Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Ra,Zn,Ge,Hg,两个活跃的价电子,He：Z=2Be：Z=4=212+2Mg：Z=12=2(12+22)+2Ca：Z=20=2(12+22+22)+2Sr：Z=38=2(12+22+32+22)+2Ba：Z=56=2(12+22+32+32+22)+2Ra：Z=88=2(12+22+32+42+32+

2、22)+2,多电子体系 2He，4Be，12Mg等，2电子以上,元素周期表,He原子的能级图,激发能,具体看下一页ppt,1S,2S,2p,一.He原子光谱和能级,即He及碱土金属原子光谱具有相似的结构，具有原子光谱的一般特征，如：线状，谱线系。但也有特殊性。,1、具有原子光谱的一般规律(分立,线谱),氦原子光谱特点：,2、谱线也分为主线系,第二辅线系,第一辅线系,柏格曼系,3、特殊性：两套类似碱金属原子的光谱，一套是单线 一套有复杂的结构,4、有两套能级结构,两套之间无跃迁,氦原子能级图,2套光谱,LS耦合合成原子态,2.两套能级间不产生跃迁.,3.不存在 态.,4.存在两个亚稳态,5.电子

3、组态相同的，三重态能级总低于单一态相应的能级；三重能级结构中，同一 值的三个能级，值大的能级低.,这五个特点包含着五个物理概念。,从He的能级图可得,特殊性总结为：,1.两套光谱线系，两套能级,两套光谱线系都分别有类似碱金属原子光谱的主线系，一辅系，二辅系，柏格曼系等。,亚稳态：如果氦原子被激发到第一激发态，它会留在那状态较长一段时间，这样的状态称为亚稳态。,具体见下一页,例：He原子1s1s电子组态不能形成 原子态。,因此，两个电子的 不能再相同，即两电子的自旋取向必须相反，总自旋S 只能为0.只能形成,一定要注意这个问题,补充,不能有2个完全相同的电子处于同一态，或者说4个量子数不能完全相

4、等。,新想法和面临的问题,3、存在两个亚稳态，如图中的21S0(寿命达到19.5ms）和23S1,4、基态11S0与第一激发态23S1之间能差为19.77eV；电离能24.58eV与估算差不多。,5、(1s)2不存在三重结构。,新想法（将引发新概念）：一个电子总是在核和另一个电子形成的场下运动，轨道贯穿和极化等效应导致采用nl 来标识每个电子（类似碱金属原子）。相对我们的观测来说，两个电子同时处在激发的nl上是不可能的，大部分情况是一个电子在1s上，另一个电子可以在1s、2s、2p、3s、3p、3d等等上。,He原子面临问题（理论的全面革新）：,1、有两套能级结构,两套之间无跃迁,2、三重能级

5、总是低于相应的单重能级，例如21S0高于23S1 有0.8eV,He的能级,二.Mg 原子光谱和能级,Mg 原子光谱和能级结构与He原子相似，也有差异。,单电子理论解引发的中心场近似（独立粒子模型）,每一个电子是在核势场和其它电子的球对称平均场中独立无关的运动着（这种势称为屏蔽库仑势），这种电子运动，其波函数的特性，与相应的H原子的波函数特性差别不大，因此仍可用四个量子数n，l，ml 和ms来描述每一个电子的运动状态。,引发的电子组态概念：若干各自处于nl状态的价电子的组合，称为电子组态。,实验上情况：从基组态单电子激发到激发组态，如1s1s1s12s1,5.2 具有两个价电子的原子态,一.电

6、子组态,1.电子组态的表示,处于一定状态的若干个（价）电子的组合,激发态电子组态:,基态电子组态：,电子组态：多个价电子所处的运动状态.,氦原子基态:1s1s,激发态:1s2s，1s2p，1s3s，1s3p，,镁原子基态:,激发态:,电子组态仅反映了电子轨道运动的特征(库仑相互作用)。,对同一电子组态，即使库仑相互作用相同，但由于自旋-轨道相互作用的不同，具有不同的总角动量，所以会产生不同能量的原子状态。,即：一种电子组态中的两个电子由于相互作用可以形成不同的原子态。,2.两个电子间自旋-轨道相互作用的方式,自旋-自旋相互作用,轨道-轨道相互作用,两种极端情形：,L-S 耦合,j-j 耦合,每

7、一个电子本身自旋-轨道耦合 G3.G4 G3(l1,s1)G4(l2,s2),一个电子的自旋与另一个电子轨道耦合.G5(l1,s2)G6(l2,s1),G1-G2:静电相互作用 G3-G6：磁场相互作用G5-G6：很弱，一般不考虑,形成原子态的两类办法：L-S和J-J耦合,具体见课本p:150,LS耦合的矢量图,二、L-S 耦合,1.耦合方式,当G1，G2强，G3，G4弱时采用。适用于很多轻元素的低激发态。,1、两个电子的自旋角动量合成一个总的自旋角动量,S-总自旋量子数,推广多电子：,2、两个电子的轨道角动量合成总轨道角动量,L：总轨道角量子数L=l1+l2,l1+l2-1.|l1-l2|,

8、例:l1=2,l2=3.则 L=5.4.3.2.1.共2l+1=5,推广多电子：,3、总自旋角动量和总轨道角动量合成原子的总角动量,总角动量量子数 J=L+S L+S-1|L-S|,能级重数 2S+1 原子态谱项符号,按量子化要求，量子数 L,S 如下确定：,按量子化要求，总角动量量子数 J 如下确定：,当LS时,每一对L和S共有2S+1个J值;当LS时,每一对L和S共有2L+1个J值.,总结：,时，,时，,如 则,如 则,2.L-S 耦合下的原子态符号表示:,例:ps电子组态形成的原子态,当,当,例：电子组态sp的可能原子态(谱项),可能的原子态共有四个，一个是单重态，三个是三重态。,l1=

9、1 l2=0 s1=1/2 s2=1/2,当S=0,L=1,J=L=0 原子态 当S=1,L=1,J=2,1,0 原子态,L=l1+l2,l1+l2-1.|l1-l2|,J=L+S L+S-1|L-S|,例：pd电子组态,l1=1 l2=2 s1=s2=1/2,共有12种可能的原子态,L=l1+l2,l1+l2-1.|l1-l2|,J=L+S L+S-1|L-S|,S=1,0 L=3,2,1,J=L+1,L,L-1 三重态J=L 单重态,对二个价电子的原子,例题：求3p 4p电子组态形成的原子态,S=1,0；L=2,1,0,求4I15/2 态的总角动量、总轨道角动量、总自旋角动量，并求总轨道角

10、动量与总总角动量之间的夹角。,解：由题中原子态符号可知：总自旋角动量量子数 S 满足 2S+1=4，即 S=3/2总轨道角动量量子数 L=6总角动量量子数 J=15/2总自旋角动量：总轨道角动量：,总角动量：三个角动量满足三角关系:代入各角动量数值后计算得 cos(PL,PJ)=所以夹角为 arc cos(0.9856)=9.7,Influences on Atomic Energy Levels,l1=1,l2=2,L=3,2,1,s1=1/2,s2=1/2,S=1,0,J=L+S,2.For a given multiplicity,the term with the largest va

11、lue of L lies lowest in energy,The term with maximum multiplicity lies lowest in energy,Hunds Rules（1925年洪特规则）,量子数S最大的状态具有最低的能量,在S相同的状态中，量子态L最大的状态具有最低的能量,在电子组态为,的情况下，,当价电子组态为,一个多重态中J值最小的状态，能量最低，正常次序。,当价电子组态为,一个多重态中J值最大的状态，能量最低，反常次序。,说明：只使用于L-S耦合,如：4f8,全满：2（2l+1)半满：（2l+1),正常序：J越小，能级越低反常序：J越大，能级越低,同一L

12、值而有不同J值的诸能级的次序，有两种情况。即1927年洪特提出附加规则：,见课本P:154,The term with maximum multiplicity lies lowest in energy,For a given multiplicity,the term with the largest value of L lies lowest in energy,Prof.Dr.Friedrich Hund,04.Februar 1896 in Karlsruhe31.Mrz 1997 in Gttingen,德国，卡尔斯鲁厄,荷兰，格罗宁根,3.L-S耦合下的洪特规则总结,每个原子态

13、对应一定的能级。由多电子组态形成的原子态对应的能级结构顺序有两条规律可循：,洪特定则：1.从同一电子组态形成的诸能级中，（1）那重数最高的，亦即S值最大的能级位置最低；（2）具有相同S值的能级中那些具有最大L值的位置最低。,2.对于同科电子，即同nl，不同J 值的诸能级顺序是：当同科电子数闭壳层电子占有数一半时，以最小J 值（=|LS|）的能级为最低，称正常序。同科电子数闭层占有数的一半时，以最大J（L+S）的能级为最低，称倒转序。,正常序：J越小，能级越低反常序：J越大，能级越低,洪特定则总结,朗德间隔定则：（仅适用于L-S耦合）在一个多重精细结构中，两个相邻能级的间隔与它们中较大的J值成正

14、比。,例：三重态,J+1,J,J-1,只适用于L-S耦合,例如对,朗德间隔定则（总结）,在L-S 耦合的多重态能级结构中，相邻的两能级间隔与相应的较大的J 值成正比。因而两相邻能级间隔之比等于两J值较大者之比。,例:三个能级两个间隔之比为 2:1,三个能级两个间隔之比为 2:3,三个能级两个间隔之比为 4:3,当G3(l1,s1)G4(l2,s2)强而G1(s1,s2)G2(l1,l2)弱时采用，适用于较重元素的高激发态。,1、把每一个电子的自旋角动量与轨道角动量耦合各自的总角动量,2、二个电子的总角动量合成原子的总角动量,其中 J=j1+j2,j1+j2-1,.|j1-j2|,推广多电子：,

15、三.j-j 耦合,1.耦合方式,量子数：,总结,2.j-j耦合下原子态标记,例题:电子组态nsnp，在j-j 耦合情况下，求可能的原子态。,电子组态nsnp：s1=1/2,l1=0；s2=1/2,l2=1 所以 j1=1/2,j2=1/2,3/2。,与LS耦合下的原子态数和总角动量J相同。,例：sp电子组态,l1=1 s1=1/2l2=0 s2=1/2,L-S耦合 S=0 L=1 J=1 S=1 L=1 J=2.1.0,J-J耦合,j1=3/2 和 j2=1/2 合成J=2,1j1=1/2 和 j2=1/2 合成J=1,0,可能的原子态:共四种,sp,结论：同一电子组态在J-J耦合中与在L-S

16、耦合中形成的原子 态的数目是相同的，而且代表原子态的J值相同，所不同的是能级的间隔，这反映几个相互作用的强弱对比之不同。,分别按LS耦合和jj耦合写出 pd电子组态可以构成的原子态.解：p电子的轨道角动量和自旋角动量量子数 l1=1 s1=1/2 d电子的轨道角动量和自旋角动量量子数l2=2 s2=1/2（1）L-S 耦合情况：总轨道角动量量子数 L=l1+l2；l1+l2 1；|l1 l2|=3，2，1 总自旋角动量量子数 S=s1+s2；s1+s2 1；|s1 s2|=1，0 总角动量量子数 J=L+S，L+S 1，|LS|可耦合出的原子态2S+1LJ有：3F4,3,2、3D3,2,1、3

17、P2,1,0、1F3、1D2、1P1（2）j-j 耦合情况：p电子的总角动量量子数 j1=l1+s1，l1+s1 1，|l1 s1|=3/2，1/2d电子的总角动量量子数 j2=l2+s2，l2+s2 1，|l2 s2|=5/2，3/2总角动量量子数 J=j1+j2，j1+j2 1，|j1 j2|可耦合出的原子态(j1,j2)J有(3/2,5/2)4,3,2,1、(3/2,3/2)3,2,1,0、(1/2,5/2)3,2、(1/2,3/2)2,1,四.两种耦合模型的比较,LS耦合对于原子的基态和轻原子的低激发态成立，适用范围较广；j-j耦合一般出现在高激发态和较重的原子中。,碳族元素在激发态p

18、s的能级比较,具体见P:158,全同粒子,电子、质子、中子、光子等，同一类型的粒子具有完全相同的属性，完全不可分辨，即它们有不可区分的全同性。原子中的电子系统就是一个全同粒子系统。,5.3 泡利原理与同科电子,标志电子运动状态的量子数,一.电子的量子状态描述,轨道角动量、自旋角动量空间取向量子数，取值：,用五个量子数描述：,二.泡利不相容原理,在一个原子中，不可能有两个或两个以上的电子具有完全相同的状态(完全相同的四个量子数)。,Pauli Exclusion Principle No two electrons in an atom can have identical four quant

19、um numbers.This is an example of a general principle which applies not only to electrons but also to other particles of half-integer spin(fermions 费米子).It does not apply to particles of integer spin(bosons 玻色子).,Fermions:electrons,protons,neutrons.Bosons:photons.,玻色子：自旋为0或者,的整数倍，比如光子。,费米子：,的奇数倍，比如电子

20、，质子，或者中子。,for the discovery of the Exclusion Principle,also called the Pauli Principle,例：He原子1s1s电子组态不能形成 原子态。,因此，两个电子的 不能再相同，即两电子的自旋取向必须相反，总自旋S 只能为0.只能形成,一定要注意这个问题,三.同科电子（等效电子）形成的原子态,n，l 相同的电子称同科电子，或等效电子。,N不同，（l 相同或者不同）的电子称非同科电子。,同科电子由于全同粒子的不可区分和不相容原理限制，由同科电子L-S 耦合的原子态少于非同科电子组态原子态。,例：两个同科p 电子形成的原子态

21、。,15种组合按 开列：,同科电子组态（nl)v 的状态数为：,如例子(np)2组态有15个状态,非同科电子组态（nili)(njlj)的状态数为：,如例子4p4d组态有60个状态.,表示连乘符号,Hund 定则附录 电子自旋平行排列时即S取值最大时能级最低；S值相同时 L 取值最大的能级最低；S和L值相同而J值不同的诸能级顺序 在同科电子数小于或等于所在支壳层的半满时呈现正常次序，即J值越小能级越低；而在同科电子数大于所在支壳层的半满时 呈现倒转次序，即J值越大能级越低。同科电子生成的原子态一般满足这一定则。,写出 15P、16S、17Cl、18Ar 的基态 电子组态，并确定基态原子态。,解

22、答：各元素基态电子组态如下:15P：1s22s22p63s23p316S：1s22s22p63s23p417Cl：1s22s22p63s23p518Ar：1s22s22p63s23p6,根据轨道方框图法直接确定各元素的基态原子态。,轨道填充规则为：（1）尽量使各电子自旋平行排列，以保证S值最大。这样做时，为满足泡利原理，各电子应尽量先占据不同 ml 的态（2）当S值取定后，电子应尽量占据L值最大的状态。这样做时，应尽量使电子占据ml值最大的微观态，以保证最后的 ML=ml 最大，因而进一步保证L取值可以最大。（3）当外层电子大于或者等于半满壳层，则J=L+S；当外层电子小于半满，则J=L-S,

23、实际上，这样的填充规则就是Hund定则的具体体现。,以 15P 为例，电子轨道填充方框图如下：,价电子的总自旋量子数 S=1/2+1/2+1/2=3/2价电子的总轨道量子数 L=ml=1+0+(1)=0J=L+S=3/2(等于半满)J=L+S或者L-S都一样所以基态原子态为 4S3/2,3p3,在L-S耦合的基础之上结合泡利原理和洪特三规则给出基原子态还是可以的。,电子组态的基原子态,例子：,总自旋 S=1/25,Hund#1,电子全部朝上排列,Hund#2,LmaxMl 必存在一个最大值：Ml=5,总轨道 L=-1+0+1+2+3=5H,Hund#3,v=52l+1=7,J=5/2，7/2，

24、9/2，11/2，13/2，15/2,J=5/2，即6H5/2为其基原子态。,2S+1=6,L-S 耦合：,未满壳层，有5个电子。f层电子半满为7个.,大于或者等于半满，J=L+S小于半满，J=L-S,Tb(65号元素),Tb:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p66s24f9,未满壳层：4f9,有9个电子,根据洪德定则，电子排布如下：,mL=,3,2,1,0,-1,-2,-3,总自旋量子数：S=1/27-1/2 2=5/2,总轨道量子数：L=3 2+2 2+1+0-1-2-3=5(取得最大),总角动量量子数：J=L+S=5/2+5=15/2(大于半满),故Tb

25、原子态符号为：2s+1JL=6H15/2,补充元素的原子态,Tb(65号元素)；Tb3+,Tb3+:1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p64f8,未满壳层：4f8,有8个电子,根据洪德定则，电子排布如下：,mL=,3,2,1,0,-1,-2,-3,总自旋量子数：S=1/27-1/2=3,总轨道量子数：L=3 2+2+1+0-1-2-3=3(取得最大),总角动量量子数：J=L+S=3+3=6(大于半满),补充元素的原子态,所有元素的基态见课本P:206,5.4 复杂原子光谱的一般规律,一、光谱和能级的位移律：,实验观察到：具有原子序数Z的中性原子的光谱和能级，同具

26、有原子序数Z+1的原子一次电离后的离子的光谱和能级结构相似。例如：H 同 He+,He 同 Li+,二、多重性的交替律:,按周期表顺序的元素，交替的具有偶数或奇数的多重态。,交替的多重态,单一 单一 单一 单一 单一双重 双重 双重 双重 双重 双重 三重 三重 三重 三重 三重 四重 四重 四重 四重 四重 五重 五重 五重 五重 六重 六重 六重 七重 七重 八重,三、三个或三个以上价电子的原子态的推导,1.能级的多重数由S决定，每加一个电子时，新的S=原有的S+1，所以原有每一类能级的多重结构就转变为两类，一类重数比原由的增加1，另一类减1。,2.任何原子的状态，基态和激发态，可以看作一

27、次电离离子加上一个电子形成的，而一次电离离子的状态又同周期表顺序前一个元素的状态相似，所以由前一元素的状态可以推断后继元素的状态，可以按照二电子体系推求状态的法则进行。,例：(z-1)的原子基态是，z的基态比它多一个d电子，求z的基态。,可能的原子态：按洪特规则，基态：,3.洪特定则和朗德间隔定则对多电子原子也适用。能级次序：由一个次壳层满额半数以上的电子（但还没满）构成的能级一般具有反常次序（J值大的能级低）；小于满额半数的电子构成的能级一般具有正常次序（J值小的能级低）。,记住能级的次序，见课本P:164,正常序：J越小，能级越低反常序：J越大，能级越低,5.5 辐射跃迁的选择定则,一.首

28、先，跃迁只能发生在不同宇称的原子态间（Laporte定则）,宇称：描述微观粒子对坐标原点空间反演对称性质的物理量。,电偶极跃迁谱线强度,即把原子中各电子的l量子数相加，如果得到偶数，原子的状态就是偶性态，如果是奇数，就是奇性态。,2p2p,补充宇称的知识,空间反射：空间矢量反向的操作。,称波函数具有正宇称（或偶宇称）,称波函数具有负宇称（或奇宇称）,空间反演算符也称为宇称算符,哈密顿算符对空间反演时的不变宇称,空间反演：,空间反演算符,反演算符 的本征值,具有偶宇称或奇宇称的波函数称为具有确定的宇称。宇称是运动空间对称性的描述。,相应的原子态与 的原子态间不发生电偶极跃迁。但与 的原子态间可能

29、发生跃迁。,二.其次，看具体的选择定则,j-j耦合跃迁选择定则:,L-S耦合跃迁选择定则:,电偶极辐射跃迁的选择定则（L-S耦合）,(J=0 J=0除外),(3)只适用于电偶极辐射跃迁,电子组态宇称：,(1)对单电子跃迁,电偶极跃迁要求初末态宇称相反严格上看：同一组态内部是禁戒的，不同组态的原子态间是否发生跃迁应先判断两组态的宇称是否相反.,考虑精细结构，,已知He 原子的一个电子被激发到2p轨道，另一个电子还在1s轨道。试做出能级跃迁图来说明可能出现哪些光谱跃迁。,解：在1s2p组态的能级和1s1s基态之间存在中间激发态，电子组态为1s2s。利用LS偶合规则求出各电子组态的原子态如下:1s1

30、s：1S01s2s：1S0、3S11s2p：1P1、3P2,1,0这些原子态之间可以发生5条光谱跃迁。能级跃迁图如下:,Be 原子基态电子组态是2s2s。若其中一个电子被激发到3p态，按LS耦合可形成哪些原子态？从这些原子态向低能级跃迁时，可以产生哪些光谱线。画出相应的能级跃迁图。,解：容易导出LS耦合下 2s3p电子组态可生成的原子态有：1P1；3P2,1,0从这些原子态向下退激时，除向基态2s2s退激外，还可能会向 2s2p、2s3s退激。因此，需要写出低于2s3p能级的所有能级的原子态。容易导出 2s2s的原子态有 1S0；2s2p的原子态有 1P1；3P2,1,02s3s的原子态有 1

31、S0；3S12s2p和2s3p属非同科电子，我们无从知道它们所形成的三重态呈现正常次序或反常次序。不妨假定为正常次序。做能级图如下（不成比例），并根据跃迁选择定则标出跃迁。,说明：三重态与单重态之间因不满足 S=0，因而相互无跃迁发生。从 2s3p到2s2p、从2s3s到2s2s 以及各三重态精细结构内部之间无跃迁发生，这是因为不满足跃迁普适定则，即跃迁前后原子的宇称(1)li 或者说原子奇偶性li 必须发生变化。,例子.已知Mg(Z=12)是二价原子，由价电子组态3p4p直接跃迁 到3p3s，有多少条辐射跃迁？画图(L-S耦合),3p4p L-S l1=1 l2=1 s1=s2=1/2 S=

32、1,0 L=2,1,0,S=0,L=2,J=2 L=1,J=1 L=0,J=0,S=1,L=2,J=3.2.1 L=1,J=2.1.0 L=0,J=1,3p4p,3p3s,18条线,宇称允许,电偶极辐射跃迁图,例题:铍4Be基态电子组态：1s22s2 形成1S0,激发态电子组态：2s3p形成 1P1，3P2，1，0,对应的能级图如图所示,2s3p,1P1,3P2,3P1,3P0,2s2,1S0,中间还有2s2p和2s3s形成的能级，2s2p形成 1P1，3P2，1，0；2s3s形成 1S0，3S1。,右图是L-S耦合总能级和跃迁光谱图,2s3p,2s2p,1S0,1P1,3P2,1,0,3S1

33、,3P2,1,0,2s3s,2s2p,2s2,1S0,2s3s,1P1,2s3p,基于前理论的氦的能级和跃迁光谱图解释,电子基组态：1s1s 激发态：1s2s 1s2p 1s3s 1s3p 1s3d.,n1=1,l1=0不变，按L-S耦合，Ll2,1s1s基组态：,L=0 S=0 J=0,S=1 J=1,(不存在，不满足泡利原理),二个价电子S=0 J=L=l2 单一态 S=1 J=l2-1,l2,l2+1(l20)三重态,L=1 S=0 J=L=1 S=1 J=2.1.0,最低（反常次序）,1s2s,L=0 S=0 J=0,S=1 J=1,(第一激发态),1s2p,L=0 S=0 J=0 S

34、=1 J=1,L=1 S=0 J=1 S=1 J=2,1,0,1s3s,1s3p,L=2 S=0 J=2 S=1 J=3.2.1,1s3d,n=1,氦的能级图,n=1,电偶极跃迁图,亚稳态：在原子能谱中，除最低一个能级状态称为基态外，其余均居激发态。处于激发态的原子很快会自发退激发，但 些激发态能级使原子留住较长一段时间，这样的激发态便称为亚稳态。,壳层中电子的数目,主量子数n和角量子数l构成了电子壳层,泡利不相容原理,支壳层(nl)容纳电子数目,壳层n上容纳电子数目,1s2,2s22p6,3s23p6,3d104s24p6,4d105s25p6,4f145d106s26p6,元素周期表的填充

35、次序不单由n决定,1.光吸收,5.6 激光器简介(不讲),一.几个基本概念,原子吸收外来光子能量,并从低能级 跃迁到高能级,且,这个过程称为光吸收.,2 自发辐射,原子在没有外界干预的情况下,电子会由处于激发态的高能级 自动跃迁到低能级,这种跃迁称为自发跃迁.由自发跃迁而引起的光辐射称为自发辐射.,3 受激辐射,原子中处于高能级 的电子,会在外来光子(其频率恰好满足)的诱发下向低能级 跃迁,并发出与外来光子一样特征的光子,这叫受激辐射.,由受激辐射得到的放大了的光是相干光,称之为激光.,Light Amplication by Stimulated Emission of Radiation,1、粒子数反转和光放大,2、工作物质(含有亚稳态能级),3、光学谐振腔,二.激光产生的物理基础与条件,三、氦氖气体激光器,氦-氖激光管中充有氖（1mmHg）、氖（0.1mmHg）混合气体，放电激励。,氦-氖激光器,染料激光器,P-N 激光器,高能激光武器,低能激光武器,固体激光器,激光制导,激光通讯.,激光测距,打孔,第五章 多电子原子,氮，镁原子光谱性质,L-S耦合：(重点)洪特定则排序，画能级图根据跃迁选择定则判断跃迁个数,同科电子,j-j耦合:了解,重点章节，有综合题,