原子物理重点

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1、d()211卢瑟福散射公式NZ2ndE4sin2玻尔假设的内容及其物理意义；氢原子的大小、电子的轨道半径、能级公公式的推导；13.619En2eVe1.610Cnh6.6261034Js31m9.110mge类氢离子光谱里德伯公式~112knRM(22)RMZRknm71R1.110m12爱因斯坦光电效应方程hνmvAm2康普顿散射波长公式及推导h(1cos)0mc0爱因斯坦-德布罗意关系2hEmchνpmvhc(4)德布罗意波长22E2Emckk0波函数的物理意义:w

2、x,y,z,tdVΨΨdV波函数的归一化条件：2ΨdV1不确定关系：ΔxΔphxEt2____AAˆ2A2222Ψ2ΦUΦEΦ薛定谔方程ΨUΨi2m2mt力学量的平均值*3F(r,t)Fˆr,(r,t)dri力学量的算符表示ˆFˆFˆ(r,P)Fˆ(r,i)算符的本征函数Fˆ对易关系[A,B]=?由一维无限深势阱氢原子的波函数及量子数的物理意义(r,,)R(r)()()n,l,mn,ln,lm22径向概率：PrdrRrdr

3、nlnl12角向概率：()d()dlm2平均寿命与谱线宽度1/总(自旋)(轨道)角动量和z分量JLSjls,ls1,,lsgJ(J1)JB22Jj(j1)JZmjJj(j1)mj,j1,,jj总角动量(自旋)(轨道)磁矩gJBJmg,mJ,J1,,JJzJJBJe-23玻尔磁子B0.92710(焦耳/特斯拉)B2megj即称为总角动量(自旋)(轨道)Landeg因子222g1JLS(gl=1,gs=1/2)J22JL-S耦合电子组态

4、:n1l1,n2l2,…,niliL-S耦合下多电子(同科及非同科)原子的原子态原子态(又称原子的光谱项):2j+1Lj原子的量子态:nl,nl,…,nl2j+1L1122iij磁偶极子矩为的总(自旋)(轨道)在外磁场B中势能EBBmgBzjjB塞曼效应分裂后谱线与原谱线的频率差为BBvvv'(MgMg)2211h由选择定则：l1mmm0,121正常Zeeman效应:S=0反常Zeeman效应:S0BBvvv'(MgMg)J2J2J1J1h强磁场下Zeeman效应:L-S耦合被破坏,L、S分别直接与

5、外磁场耦合。EE(mgmg)BE(m2m)BnlmmsnlllssBnllsBBBvvv'(m2m)lshBBBBBBBBmm,0,llhhhhStern-Gerlach实验的解释电子偏离x轴的位置s的表达式2Bdszz=mjgjBZz3kT2BdzsmgJJBz3kT单价电子原子?多价电子原子?全同性原理:全同粒子所组成的体系中，二全同粒子互相交换不引起体系物理状态的改变。波函数对任意两个粒子交换,或者是对称的,或者是反对称的.这种对称性称为全同粒子系的交换对称性。费米子:波函数对于交换是反

6、对称.泡利不相容原理:同一个原子中的两个电子，其四个量子数(nlmms)不能完全相同为什么He原子的基态(1s1s)3S1态不存在?为什么三重态的能级总比相应的单一态能级要低?价电子壳层的能量次序核外电子(基态原子的电子)排布的原则(1)能量最低原理。(2)泡利不相容原理（3）洪特规则.确定基态原子的量子数及原子态。Landé能级间隔定则多电子原子光谱的选择定则：偶性态(li偶数)奇性态(li奇数)iiLS耦合下的选择定则S0;L0,1J0,1(J0J0除外)M0,1J考虑精细结构后的单(二)价电子原子能级及光谱线(跃迁)分裂：B

7、ackNextX射线管发射的X光的最短波长(短波限)λmin