原子物理总结
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❖ 原子中由内层电子和原子核构成的完整 的结构称为原子实；原子实外面的那个 电子称为价电子。
❖ 锂原子的价电子的轨道：n ≥ 2 ❖ 钠原子的价电子的轨道：n≥ 3
……
二、原子实极化、轨道贯穿
• 1. 原子实极化（形成电偶极子），使电子又 受到电偶极子的电场的作用，能量降低。 同一n值， 越小，极化越强。
a n 2 a1 Z
b n n
a1 Z
n1,2,3,LL n 1,2,3,L,n nr n1,n2,L,0
主量子数 角量子数 径量子数
例如 n =1,2,3时，各种 可能的轨道形状如下：
a1
n=1,n=1
2a1 4a1
n=2,n=2
n=2 ,n=1
6a1 3a1
9a1 n=3,n=1
n=3,n=2 n=3,n=3
原子物理学
课程总复习
第一章 原子的基本状况
一、了解汤姆逊原子模型
• 1903年英国科学家 汤姆逊提出 “葡萄干 蛋糕”式原子模型或
称为“西瓜”模型。
卢瑟福的粒子散射实验
放射源
放射源为放入一小铅盒中的少量放射性元素钋，用来产生α粒子。 轰击对象金箔为微米级薄片。荧光屏为接受屏，其后有显微镜可观 察到发生的现象。荧光屏和显微镜可以围绕金箔在一圆周上运动，
逐渐减小，最后趋于零
（3）对同一n，随着l 的增加，双层能级间隔
逐渐减小，如：4f<4d<4p
§4.4 电子自旋与轨道运动的相互作用
一、电子自旋
电子自旋运动的量子化角动量为 p s S s(1 s)2 3自旋s 量 1 2子 电子数 的固有矩
由于电子感受到磁场（原子实绕电子的相对 运动）的作用，所以电子自旋取向要量子化
四、 库仑散射公式的应用
b410
2Ze2
M2vctg2
原子核半径的估算
rm410 2 M Z2 2e v (1si n 1/2 ())
五、卢瑟福散射公式及实验验证
卢瑟福的散射公式
d410
2 Ze2
Mv2
2
d
sin4
2
卢瑟福散射公式的实验验证
d d nsi4n 2 410 2N nM Zt2 2 e v2
椭圆轨道的相对大小
能量
En
2 (4
2me4Z2 0)2n2h2
能量的表达式只和主量子数n相关，说明同一主量 子数对应的n种轨道运动的能量是相同的。这种情 况称为n重简并。但是后面我们会发现能量的表达 式是更加复杂的形式，同一n的那些状态并不简 并。
相对论修正 椭圆轨道运动时电子的轨道不 是闭合的，而是连续的进动。
%1B 1n2n2 4B 4212 n12
RH212 n12
n3,4,5,...
巴耳末系
氢原子光谱的其他线系
1914年 赖曼发现 赖曼系：
1908年 帕邢发现
系：
帕邢
1922年布喇开发现 布喇开系:
~RH(112n12)n,2,3, ~RH(312n12)n,4,5,
~RH(412n12)n,5,6,
a非贯穿轨道
b贯穿轨道
价电子的轨道运动
❖2. 轨道贯穿，对于那些偏心率很大的轨道， 接 近原子实的那部分还可能穿入原子实发生轨道贯 穿，这时平均有效电荷数 Z*>1,从而使能量降 低。
❖3.
光谱项为： T
RZ 2 n2
改写后：
T (ZnR )2所以nRn2* <n
由于 EhcT 比氢原子相应的能量低
§4.3 碱金属原子光谱的精细结构
一、精细结构的实验事实 二、精细结构的定性解释
主线系
第二辅线系
第一辅线系
线
第
第
第
第
系
四
三
二
一
限
条
条
条
条
碱金属原子三个线系的精细结构示意图
由碱金属原子光谱的精细结果，我们可以得 到以下一些结论： （1）s能级是单层 p、d、f等能级都是双层的
（2）对同一l，随着n的增加，双层能级间隔
三、碱金属原子能级
EhcT hcR hcR
n
n*2 (n)2
0 10000 20000
Biblioteka Baidu
s
p
=0
=1
5
5
4
4
3 3
d
f
=2
=3
5
5
4
4柏
格
3
曼
系
2 30000
H 567 4 3
2
40000
厘米-1
2
图 3.2 锂原子能级图
§4.2 原子实的极化和轨道贯穿
一、原子实模型 二、原子实极化、轨道贯穿
一、原子实模型
第二章 原子的能级和辐射
一、了解光谱类别
连续光谱
线状光谱
带状光谱
炽热的固体或液 体发出，具 有 各种波长成分。
气态原子发 出，只有某些 波长，光谱由 一条条清晰明 亮的线组成。
气体分子发出， 谱线分段密集， 形成一个个带。
二、氢原子光谱
巴耳末公式
=Bn2n 24 n3,4,5,...
令 % 1 , ṽ 称为波数，巴耳末公式可改写为
•
一个电子轨道的进动
索末菲按相对论力学原理推得：
T（n，n)hEc
RnZ22
RZn442
(n n
3)LL 4
E(n,n)R h n c2 Z2R hcn Z 442(n n 3 4)+...
说明：第一项是玻尔理论的结果，第二项起是相
对论效应的结果，与 n 有关。所以同一n的那些
轨道并不是简并的。
所以一般在辐射作用下，原子由低能级向高能级跃迁 的数目多于由高能级向低能级跃迁的原子数，也就是 吸收大于受激辐射，即 dN12 dN21 。
现在我们要求在能级2和能级1之间，辐射大于吸收， 就必须使，也就是使原子数发生反转。再加上自发辐 射足够强的话，就可以自己触发受激发射，成为一个 强的辐射源，这就是一种激光器。 三能级法实现粒子数反转。
三、电子自旋－轨道相互作用
1.电子自旋与轨道的相互作用能 Els
Z*e
u
r
B PS
-e
Z*e
r
电子在轨道运动中感受到的磁场的示意图
B
u -e
m
自旋磁矩与该磁场作用，其作用能为
E s l μ s B μ s B cos
Esn3 R (c 12)h Z (41)j2 2 2s2
2、角动量量子化条件
p
n
h
2
与现代实验结果不符只是人们的假设，无理
论根据。
3、轨道的概念不正确。
四、玻尔理论的修正和推广
1. 类氢离子及其光谱 类氢离子谱线的波数公式
He
,~
R He
2
2
1 m
2
1 n2
Li ,~
R
Li
3
2
1 m2
1 n2
Be
,~
R Be
4
2
1 m
2
1 n2
2. 原子核运动对里德堡常数的影响
RA
2 2e4 (4 0 )2 h3c
2 2me4 (4 0 )2 h3c
1 1 m
M
R
1 1 m
M
3、 索末菲理论
量子化通则
p d q nh n 1 ,2 ,3 ,
p是广义动量, q是广义坐标, 积分号是对一个 周期的积分
电子的椭圆轨道理论
半长轴 半短轴 量子数
1 p sz S z m s 2
所 m s 以 1 2
有自旋角动量s ,必然伴随有自旋磁矩
μ s m e S s 2 s ( s 1B ) 其 B 4 h 中 m e
二、 总角动量
电子的轨道角动量 pl
L p ll( l 1 )2 h l*2 h l 0 ,1 ,2 ,.n . 1 .,
角动量的量子化 p=m vrn2h n1,2,3,...
轨道的量子化
r4 420 m nZ 2h e2 2 n1,2,3,...
能量的量子化
E （ 2 42m 0） e 2n 4Z 2h22 n1,2,3,...
玻尔的氢原子理论，可陈述为以下三条假设：
1. 定态假设 2. 辐射的频率法则 3. 角动量量子化的假设
电子的自旋角动量 p s
S p ss(s 1 )2 h s*2 h
s 1 2
总角动量 p j
Jpj j(j12 )h j*2 h jls,ls1,..l .,s
即 jl1,l1 22
在无外磁场存在时，总角动量J应守恒，它的方向 不变，S与L都绕它旋进。进动时应保持L与S的夹角α 不变(见图)。总之，电子自旋与轨道运动及绕J的附 加运动会产生附加能量，造成能级精细分裂。
n =1 n=+1
0 -1
n =2
n=+2
+1
p
0
-1
n=3 n=+3
+2
+1 0 -1
-2
-2
-3
轨道的方向量子化 角动量空间取向的量子化
史特恩—盖拉赫实验
N 银原子
S
无磁场
有磁场
S1at2 2
12m f L v2
21mddZ BL v2z 21mddZ BL v2cos
从实验结果看，对于银原子，S应该有两 个取值，即 z 应有两个取值，也就有说有
两个 值。
存在问题：理论上预言应分为2n+1束,即 奇数束。实验上是两束，为偶数。为什么？ ——电子的自旋
六、激光原理
原子受到辐射场的作用，如果辐射的频率符合玻尔 频率条件，原子可以吸收能量而被激发，也可能受激 辐射而被激发。如果在 g1 g2 ，B12 B21 情况下，N1 N2 ， 即低能级的原子数多于高能级的原子数。
玻尔理论的成功之处
（1）应用于氢原子和类氢离子光谱时，理论计 算与实验测量结果符合得很好。 （2）里德堡常数的理论值与实验值符合极好。 若考虑原子核与电子的相对运动之后，可以完全 相同 （3）原子定态假设至今有效。 （4）辐射频率法则是正确的。
玻尔理论三大困难
1、只能计算氢原子和类氢离子的光谱线的频率， 对于多于一个电子的氦原子。理论完全不适 用， 且不能计算谱线的强度。
•
对同一放射源（EK同），同一靶体（Z,t同），有
dn sin4 C
d 2
•
对同一放射源，同一靶材，同一散射角，有
dn d
t
•
不同放射源（
EK不同），同一靶体，同一散射角，有
dn v4 d
C
• 对同一放射源；同一散射角，同一Nt值，不同靶材（Z不同）， 有 dn Z2
d
六、卢瑟福模型的困难
1、原子稳定性问题 2、原子线状光谱问题
第四章 碱金属原子
§4.1 碱金属原子光谱
一、碱金属原子光谱的实验规律
各种碱金属原子的光谱，具有类似的结构。 通常可观察到四个谱线系。
主线系； 第一辅线系（又称漫线系）； 第二辅线系（又称锐线系）； 柏格曼系（又称基线系）。
锂的四个线系
• 主 线 系： ~pn(2Rs)2(nR p)2，n = 2, 3, 4…
•
第二辅线系：
~ R sn (2)2
R
(n)2
，n
=3,4,5…
p
s
•
第一辅线系：
~ R dn (2)2
R (n)2
，n
=3,4,5…
p
d
• 柏格曼系：
~ R fn (3)2
R
，
(n)2
n
=4,5,6…
d
f
钠原子四个线系的波数的表示式为
二、碱金属原子的光谱项
光谱 :T项 n R *2(nR )2
氢原子光谱总结：
（1）光谱的线状的。 （2）谱线间有一定的关系，谱线构成一个个的 谱线系，不同的线系也有共同的光谱项。 （3）每一谱线的波数都可以表达为二光谱项之 差。
三、玻尔氢原子理论
经典理论的困难
（1）原子稳定结构的困难。卢瑟福将行星模型用于原子 世界，虽然都受平方反比有心力支配，但电子带-e电荷， 轨道加速运动会向外辐射电磁能，这样电子将会在10-9s时 间内连续缩小，落入核内，正负电荷中和，原子宣告崩溃 (塌缩)。原子的半径按照这种理论应该为10-15米，而不是 10-10米。 但现实世界原子是稳定的。 （2）原子线状光谱的困难。按照经典电动力学，原子所 发出来的光的频率等于原子中电子运动的频率。那么如果 电子轨道连续缩小，其运动的频率就会连续增大，那么所 发光的频率就是连续变化的，原子的光谱应该是连续光谱。 但实验发现原子光谱的谱线是分隔的。
从而可以观察到穿过金箔后偏转角度不同的α粒子。
结 果
• 大多数散射角很小，约1/8000散射大
于90°；
• 极个别的散射角等于180°。
三、原子核式结构模型—卢瑟福模型
• 原子序数为Z的原子的中心,有一个带正电荷的核(原 子核),它所带的正电量Ze ,它的体积极小但质量很大, 几乎等于整个原子的质量,正常情况下核外有Z个电 子围绕它运动。
1924年普丰特发现 普丰特系:
~RH(512n12)n,6,7,
氢原子光谱的波数可以表示为
%RHm12 n12 m1,2,3,...;
对每一个m,nm1,m2,m3,...
T
(n)
RH n2
称光谱项。
% T (m ) T (n )是光谱项之差
m=1,n=2、3、4……称赖曼系 m=2,n =3、4、5……称赖曼系 m=3,n=4 、5 、6 ……称帕邢系 m=4,n=5、6、7……称布喇开系 m=5,n=6 、7 、8 ……称普丰特系
五、空间取向的量子化与 史特恩—盖拉赫实验
轨道空间取向的量子化理论
p 是p 在磁场方向的分量
ppcos n2hn2hcoscosnn
所以n n , n 1,L ,0,L n。 对应每一个n , n 可取2n 1个可能值。也就是说，
轨道在空间的取向可有2n 1种可能，或角动量在空 间的取向有2n 1种可能，这种现象称为空间量子化。
❖ 锂原子的价电子的轨道：n ≥ 2 ❖ 钠原子的价电子的轨道：n≥ 3
……
二、原子实极化、轨道贯穿
• 1. 原子实极化（形成电偶极子），使电子又 受到电偶极子的电场的作用，能量降低。 同一n值， 越小，极化越强。
a n 2 a1 Z
b n n
a1 Z
n1,2,3,LL n 1,2,3,L,n nr n1,n2,L,0
主量子数 角量子数 径量子数
例如 n =1,2,3时，各种 可能的轨道形状如下：
a1
n=1,n=1
2a1 4a1
n=2,n=2
n=2 ,n=1
6a1 3a1
9a1 n=3,n=1
n=3,n=2 n=3,n=3
原子物理学
课程总复习
第一章 原子的基本状况
一、了解汤姆逊原子模型
• 1903年英国科学家 汤姆逊提出 “葡萄干 蛋糕”式原子模型或
称为“西瓜”模型。
卢瑟福的粒子散射实验
放射源
放射源为放入一小铅盒中的少量放射性元素钋，用来产生α粒子。 轰击对象金箔为微米级薄片。荧光屏为接受屏，其后有显微镜可观 察到发生的现象。荧光屏和显微镜可以围绕金箔在一圆周上运动，
逐渐减小，最后趋于零
（3）对同一n，随着l 的增加，双层能级间隔
逐渐减小，如：4f<4d<4p
§4.4 电子自旋与轨道运动的相互作用
一、电子自旋
电子自旋运动的量子化角动量为 p s S s(1 s)2 3自旋s 量 1 2子 电子数 的固有矩
由于电子感受到磁场（原子实绕电子的相对 运动）的作用，所以电子自旋取向要量子化
四、 库仑散射公式的应用
b410
2Ze2
M2vctg2
原子核半径的估算
rm410 2 M Z2 2e v (1si n 1/2 ())
五、卢瑟福散射公式及实验验证
卢瑟福的散射公式
d410
2 Ze2
Mv2
2
d
sin4
2
卢瑟福散射公式的实验验证
d d nsi4n 2 410 2N nM Zt2 2 e v2
椭圆轨道的相对大小
能量
En
2 (4
2me4Z2 0)2n2h2
能量的表达式只和主量子数n相关，说明同一主量 子数对应的n种轨道运动的能量是相同的。这种情 况称为n重简并。但是后面我们会发现能量的表达 式是更加复杂的形式，同一n的那些状态并不简 并。
相对论修正 椭圆轨道运动时电子的轨道不 是闭合的，而是连续的进动。
%1B 1n2n2 4B 4212 n12
RH212 n12
n3,4,5,...
巴耳末系
氢原子光谱的其他线系
1914年 赖曼发现 赖曼系：
1908年 帕邢发现
系：
帕邢
1922年布喇开发现 布喇开系:
~RH(112n12)n,2,3, ~RH(312n12)n,4,5,
~RH(412n12)n,5,6,
a非贯穿轨道
b贯穿轨道
价电子的轨道运动
❖2. 轨道贯穿，对于那些偏心率很大的轨道， 接 近原子实的那部分还可能穿入原子实发生轨道贯 穿，这时平均有效电荷数 Z*>1,从而使能量降 低。
❖3.
光谱项为： T
RZ 2 n2
改写后：
T (ZnR )2所以nRn2* <n
由于 EhcT 比氢原子相应的能量低
§4.3 碱金属原子光谱的精细结构
一、精细结构的实验事实 二、精细结构的定性解释
主线系
第二辅线系
第一辅线系
线
第
第
第
第
系
四
三
二
一
限
条
条
条
条
碱金属原子三个线系的精细结构示意图
由碱金属原子光谱的精细结果，我们可以得 到以下一些结论： （1）s能级是单层 p、d、f等能级都是双层的
（2）对同一l，随着n的增加，双层能级间隔
三、碱金属原子能级
EhcT hcR hcR
n
n*2 (n)2
0 10000 20000
Biblioteka Baidu
s
p
=0
=1
5
5
4
4
3 3
d
f
=2
=3
5
5
4
4柏
格
3
曼
系
2 30000
H 567 4 3
2
40000
厘米-1
2
图 3.2 锂原子能级图
§4.2 原子实的极化和轨道贯穿
一、原子实模型 二、原子实极化、轨道贯穿
一、原子实模型
第二章 原子的能级和辐射
一、了解光谱类别
连续光谱
线状光谱
带状光谱
炽热的固体或液 体发出，具 有 各种波长成分。
气态原子发 出，只有某些 波长，光谱由 一条条清晰明 亮的线组成。
气体分子发出， 谱线分段密集， 形成一个个带。
二、氢原子光谱
巴耳末公式
=Bn2n 24 n3,4,5,...
令 % 1 , ṽ 称为波数，巴耳末公式可改写为
•
一个电子轨道的进动
索末菲按相对论力学原理推得：
T（n，n)hEc
RnZ22
RZn442
(n n
3)LL 4
E(n,n)R h n c2 Z2R hcn Z 442(n n 3 4)+...
说明：第一项是玻尔理论的结果，第二项起是相
对论效应的结果，与 n 有关。所以同一n的那些
轨道并不是简并的。
所以一般在辐射作用下，原子由低能级向高能级跃迁 的数目多于由高能级向低能级跃迁的原子数，也就是 吸收大于受激辐射，即 dN12 dN21 。
现在我们要求在能级2和能级1之间，辐射大于吸收， 就必须使，也就是使原子数发生反转。再加上自发辐 射足够强的话，就可以自己触发受激发射，成为一个 强的辐射源，这就是一种激光器。 三能级法实现粒子数反转。
三、电子自旋－轨道相互作用
1.电子自旋与轨道的相互作用能 Els
Z*e
u
r
B PS
-e
Z*e
r
电子在轨道运动中感受到的磁场的示意图
B
u -e
m
自旋磁矩与该磁场作用，其作用能为
E s l μ s B μ s B cos
Esn3 R (c 12)h Z (41)j2 2 2s2
2、角动量量子化条件
p
n
h
2
与现代实验结果不符只是人们的假设，无理
论根据。
3、轨道的概念不正确。
四、玻尔理论的修正和推广
1. 类氢离子及其光谱 类氢离子谱线的波数公式
He
,~
R He
2
2
1 m
2
1 n2
Li ,~
R
Li
3
2
1 m2
1 n2
Be
,~
R Be
4
2
1 m
2
1 n2
2. 原子核运动对里德堡常数的影响
RA
2 2e4 (4 0 )2 h3c
2 2me4 (4 0 )2 h3c
1 1 m
M
R
1 1 m
M
3、 索末菲理论
量子化通则
p d q nh n 1 ,2 ,3 ,
p是广义动量, q是广义坐标, 积分号是对一个 周期的积分
电子的椭圆轨道理论
半长轴 半短轴 量子数
1 p sz S z m s 2
所 m s 以 1 2
有自旋角动量s ,必然伴随有自旋磁矩
μ s m e S s 2 s ( s 1B ) 其 B 4 h 中 m e
二、 总角动量
电子的轨道角动量 pl
L p ll( l 1 )2 h l*2 h l 0 ,1 ,2 ,.n . 1 .,
角动量的量子化 p=m vrn2h n1,2,3,...
轨道的量子化
r4 420 m nZ 2h e2 2 n1,2,3,...
能量的量子化
E （ 2 42m 0） e 2n 4Z 2h22 n1,2,3,...
玻尔的氢原子理论，可陈述为以下三条假设：
1. 定态假设 2. 辐射的频率法则 3. 角动量量子化的假设
电子的自旋角动量 p s
S p ss(s 1 )2 h s*2 h
s 1 2
总角动量 p j
Jpj j(j12 )h j*2 h jls,ls1,..l .,s
即 jl1,l1 22
在无外磁场存在时，总角动量J应守恒，它的方向 不变，S与L都绕它旋进。进动时应保持L与S的夹角α 不变(见图)。总之，电子自旋与轨道运动及绕J的附 加运动会产生附加能量，造成能级精细分裂。
n =1 n=+1
0 -1
n =2
n=+2
+1
p
0
-1
n=3 n=+3
+2
+1 0 -1
-2
-2
-3
轨道的方向量子化 角动量空间取向的量子化
史特恩—盖拉赫实验
N 银原子
S
无磁场
有磁场
S1at2 2
12m f L v2
21mddZ BL v2z 21mddZ BL v2cos
从实验结果看，对于银原子，S应该有两 个取值，即 z 应有两个取值，也就有说有
两个 值。
存在问题：理论上预言应分为2n+1束,即 奇数束。实验上是两束，为偶数。为什么？ ——电子的自旋
六、激光原理
原子受到辐射场的作用，如果辐射的频率符合玻尔 频率条件，原子可以吸收能量而被激发，也可能受激 辐射而被激发。如果在 g1 g2 ，B12 B21 情况下，N1 N2 ， 即低能级的原子数多于高能级的原子数。
玻尔理论的成功之处
（1）应用于氢原子和类氢离子光谱时，理论计 算与实验测量结果符合得很好。 （2）里德堡常数的理论值与实验值符合极好。 若考虑原子核与电子的相对运动之后，可以完全 相同 （3）原子定态假设至今有效。 （4）辐射频率法则是正确的。
玻尔理论三大困难
1、只能计算氢原子和类氢离子的光谱线的频率， 对于多于一个电子的氦原子。理论完全不适 用， 且不能计算谱线的强度。
•
对同一放射源（EK同），同一靶体（Z,t同），有
dn sin4 C
d 2
•
对同一放射源，同一靶材，同一散射角，有
dn d
t
•
不同放射源（
EK不同），同一靶体，同一散射角，有
dn v4 d
C
• 对同一放射源；同一散射角，同一Nt值，不同靶材（Z不同）， 有 dn Z2
d
六、卢瑟福模型的困难
1、原子稳定性问题 2、原子线状光谱问题
第四章 碱金属原子
§4.1 碱金属原子光谱
一、碱金属原子光谱的实验规律
各种碱金属原子的光谱，具有类似的结构。 通常可观察到四个谱线系。
主线系； 第一辅线系（又称漫线系）； 第二辅线系（又称锐线系）； 柏格曼系（又称基线系）。
锂的四个线系
• 主 线 系： ~pn(2Rs)2(nR p)2，n = 2, 3, 4…
•
第二辅线系：
~ R sn (2)2
R
(n)2
，n
=3,4,5…
p
s
•
第一辅线系：
~ R dn (2)2
R (n)2
，n
=3,4,5…
p
d
• 柏格曼系：
~ R fn (3)2
R
，
(n)2
n
=4,5,6…
d
f
钠原子四个线系的波数的表示式为
二、碱金属原子的光谱项
光谱 :T项 n R *2(nR )2
氢原子光谱总结：
（1）光谱的线状的。 （2）谱线间有一定的关系，谱线构成一个个的 谱线系，不同的线系也有共同的光谱项。 （3）每一谱线的波数都可以表达为二光谱项之 差。
三、玻尔氢原子理论
经典理论的困难
（1）原子稳定结构的困难。卢瑟福将行星模型用于原子 世界，虽然都受平方反比有心力支配，但电子带-e电荷， 轨道加速运动会向外辐射电磁能，这样电子将会在10-9s时 间内连续缩小，落入核内，正负电荷中和，原子宣告崩溃 (塌缩)。原子的半径按照这种理论应该为10-15米，而不是 10-10米。 但现实世界原子是稳定的。 （2）原子线状光谱的困难。按照经典电动力学，原子所 发出来的光的频率等于原子中电子运动的频率。那么如果 电子轨道连续缩小，其运动的频率就会连续增大，那么所 发光的频率就是连续变化的，原子的光谱应该是连续光谱。 但实验发现原子光谱的谱线是分隔的。
从而可以观察到穿过金箔后偏转角度不同的α粒子。
结 果
• 大多数散射角很小，约1/8000散射大
于90°；
• 极个别的散射角等于180°。
三、原子核式结构模型—卢瑟福模型
• 原子序数为Z的原子的中心,有一个带正电荷的核(原 子核),它所带的正电量Ze ,它的体积极小但质量很大, 几乎等于整个原子的质量,正常情况下核外有Z个电 子围绕它运动。
1924年普丰特发现 普丰特系:
~RH(512n12)n,6,7,
氢原子光谱的波数可以表示为
%RHm12 n12 m1,2,3,...;
对每一个m,nm1,m2,m3,...
T
(n)
RH n2
称光谱项。
% T (m ) T (n )是光谱项之差
m=1,n=2、3、4……称赖曼系 m=2,n =3、4、5……称赖曼系 m=3,n=4 、5 、6 ……称帕邢系 m=4,n=5、6、7……称布喇开系 m=5,n=6 、7 、8 ……称普丰特系
五、空间取向的量子化与 史特恩—盖拉赫实验
轨道空间取向的量子化理论
p 是p 在磁场方向的分量
ppcos n2hn2hcoscosnn
所以n n , n 1,L ,0,L n。 对应每一个n , n 可取2n 1个可能值。也就是说，
轨道在空间的取向可有2n 1种可能，或角动量在空 间的取向有2n 1种可能，这种现象称为空间量子化。