下载文档原格式
黑体辐射随波长的变化规律研究要求和目标：1、根据普朗克公式，计算斯特潘常数及维恩常数。
2、以温度为参量，通过计算给出单色辐射本领随波长的变化规律。
研究准备背景知识：在19世纪开始的时候，天文学家赫谢耳(F.W.Herschel，1739—1822)发现了红外辐射的热效应。
他在实验中用灵敏温度计测试太阳光谱各部分的热效应，结果发现在红外光谱以外的区域温度升得最高，他认为在可见的红光之外还有不可见的辐射，这就是通常所指的热辐射。
以后物理学家们对于热物体发射的辐射感到有兴趣，为了研究谱线的可见光部分，使用了照像的方法，对于红外区域即热辐射部分用热电偶测量。
在实验发现的基础上，理论研究也活跃起来了，总结实验发现的经验规律也就相继地提出来了。
1859年德国物理学家基尔霍夫(G.R.Kirchhoff，1824—1887)得到如下结论：“在相同的温度下同一波长的辐射本领与吸收系数之比对于所有物体都是相同的，是一个取决于波长和温度的函数。
”如果这一函数用φ(λ，T)表示，物体的辐射本领，即从物体表面单位面积上所发射的波长在λ附近的单位波长间隔的辐射功率用e(λ，T)表示，物体的吸收系数，即物体在波长λ和λ+d λ范围内吸收的能量与入射能量的比率用a(λ，T)表示，则当物体处在辐射平衡时有e(λ,T)=φ(λ,T)a(λ,T)当物体的吸收系数a=1时，φ(λ、T)就是该物体的辐射本领。
绝对黑体：若以物体对什么光都吸收而无反射，我们就称这种物体为“绝对黑体”，简称“黑体”。
在1860年，基尔霍夫把a=1的理想物体定义为“绝对黑体”，这种黑体在任何情况下能够吸收射在它上面的一切热辐射，所以对绝对黑体的研究成为寻找基尔霍夫函数φ(λ，T)的关键。
事实上，当然不存在“绝对黑体”，不过有些物体可以近似地作为“黑体”来处理，例如一束光一旦从狭缝射入空腔后就很难再通过狭缝反射出来，这个空腔的开口就可以被看做是黑体。
1864年，英国物理学家丁铎尔用加热空腔充作黑体测定了单位表面积、单位时间内黑体辐射的总能量与黑体温度的关系。
原子物理课程论文（设计）过程管理手册（2012 ）级论文（设计）题目：玻尔模型学院：物理科学与技术学院专业：科学教育学号： ************ *名：***指导老师姓名及职称：魏代会教授玻尔模型专业：科学教育 学号：201210800091 姓名：项利安 指导老师：魏代会 摘要 原子是物质结构的微小单元，那么原子内部的结构是怎样的呢？从古至今这一直都是困扰着人类的问题。
从道尔顿的实心球模型到汤姆孙的葡萄干面包模型然后到卢瑟福的核式结构模型再到玻尔的氢原子模型最后到现在的电子云模型。
人类对原子内部结构的探索在不断地深入。
而玻尔模型的提出在原子结构研究方面具有重要的意义，在对物质结构的认识史和物理学发展史上是一个重大的成果。
本文从玻尔模型的提出简史、玻尔理论的主要内容、玻尔模型的实验验证三个方面对玻尔模型进行解释。
关键词 玻尔模型，量子化，玻尔理论引言玻尔模型如图1是丹麦物理学家尼尔斯·玻尔于1913年提出的关于氢原子结构的模型。
玻尔在卢瑟福模型的基础上，提出了电子在核外的量子化轨道，解决了原子结构的稳定性问题，很好地解释了氢原子光谱，描绘出了完整而令人信服的原子结构学说。
玻尔理论能准确的推出巴耳末公式，并能纯粹从理论上算出里德伯常数，与实验值非常符合。
玻尔理论是原子结构和原子光谱理论的一个重大进展，对原子物理学产生了深远的影响。
玻尔由于对于原子结构理论的贡献获得诺贝尔物理学奖。
他所在的理论物理研究所也在二三十年代成为物理学研究的中心。
1 玻尔模型的提出简史玻尔模型是建立在物理学三个方面进展的基础上提出的，它们分别是：以黑体辐射的事实发展出来的量子论、以实验为基础的原子核式结构模型、光谱的实验资料和经验规律。
1.1 黑体辐射——量子假说黑体是科学家们假设出的，自然界并不存在的一种物质。
这种物质对什么光都吸收而无反射。
由于冶金学和天文学的需要，大大推动了对热辐射的研究。
而黑体可以撇开材料的具体性质来研究热辐射本身的规律，在热辐射中占据十分重要的地位，从而科学家对黑体辐射的研究渐渐深入。
原子物理学的应用及原理简介原子物理学是研究原子及原子核的性质、结构、相互作用等的学科领域。
它涉及到原子的基本结构、能级结构、量子力学的应用以及相关的实验技术。
原子物理学的应用涵盖了众多领域，包括材料科学、医学、能源等。
本文将介绍原子物理学的应用及其原理。
1. 原子物理学在材料科学领域的应用原子物理学在材料科学领域有广泛的应用。
例如： - 原子层沉积技术（Atomic Layer Deposition, ALD）：利用原子物理学的原理，通过控制原子层的沉积，可以在材料表面形成一层原子级的薄膜，从而实现对材料性质的精确控制。
- 扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscopy, STM）：通过利用量子力学的隧道效应原理，可以对材料表面的原子进行高分辨率的成像，从而研究材料的表面形貌及性质。
- 原子力显微镜（Atomic Force Microscopy, AFM）：利用原子力的相互作用原理，可以实现对材料表面的原子力成像，从而分析材料的表面结构及性质。
2. 原子物理学在医学领域的应用原子物理学在医学领域也有重要的应用。
例如： - 核医学影像学：核医学影像学利用放射性同位素的衰变过程及其在体内的分布情况，通过原子核的辐射信号进行影像采集与分析，可以用于诊断、评估疾病及监测治疗效果。
- 放射治疗：放射治疗利用原子物理学的原理，通过利用高能射线对肿瘤细胞进行杀伤，从而达到治疗目的。
3. 原子物理学在能源领域的应用原子物理学在能源领域也有重要的应用。
例如： - 核能发电：核能发电利用核裂变反应产生的巨大能量进行发电。
核裂变反应是通过人工控制和调节核裂变过程中释放的能量，从而产生热能，最终转化为电能。
- 聚变能研究：聚变能研究利用原子核的聚变反应，通过放出巨大能量来产生电能。
聚变能是目前被认为是未来清洁、高效的能源之一。
4. 原子物理学的基本原理原子物理学的研究基于以下基本原理： - 量子力学：量子力学是研究微观粒子行为及相互作用的物理学理论。
原子的原理试析论文原子是组成所有物质的基本单位，理解原子的结构和性质是现代物理学的重要内容。
在过去的几个世纪中，科学家们通过一系列实验和理论研究探索了原子的本质和结构，形成了一些基础理论。
然而，这些理论中仍存在一些未知和争议的领域。
本文将试析这些领域。
一、原子的基本组成尽管原子是无形且微小的物质，但其基本构成已经被科学家们完全掌握。
所有原子由三种基本粒子组成：质子、中子和电子。
质子和中子结合在一起形成原子核，电子围绕原子核旋转。
原子核中的质子带有正电荷，电子带有负电荷，而中子则是中性的。
在中性原子中，质子和电子数量相等，所以总电荷为零。
原子的重量主要由核中的质子和中子贡献，电子的重量可以忽略不计。
二、量子力学和原子结构理论当原子的基本构成被完全掌握时，科学家们转向了解原子的结构和行为。
正是在这个过程中，他们开发了量子力学理论。
量子力学理论的核心是波粒二象性，也就是说，物质既可以看作粒子，也可以看作波。
这种结论彻底颠覆了经典物理学中的经典物质和粒子理论。
基于量子力学理论，科学家们建立了一些关于原子结构的理论。
例如，最早的原子理论是卢瑟福模型，该模型将电子看作围绕核旋转的粒子。
虽然该模型为原子结构的研究奠定了基础，但它不能解释原子的许多现象。
后来，玻尔提出了经典物理学的想法，将电子看作围绕核旋转的定量跃迁。
这种理论被称为玻尔理论，它提供了更好的解释，但它也不能完全涵盖所有现象。
在现代量子力学中，原子结构被描述为一组电子在确定能级上的波函数。
这样的波函数可以描述出电子的质量、位置和动力学行为。
三、量子力学中未解决的问题尽管量子力学已经为我们提供了一些原子结构的解释，但一些问题仍然没有得到解答。
例如，根据传统的玻尔理论，电子既有粒子性质又有波动性质。
但在实验中，科学家们发现它们的轨迹非常难以掌握和预测。
这种情况被称为“不确定性原理”，是量子力学领域中不可忽视的一部分。
此外，在量子力学中，电子在原子中的状态被描述为一组波函数，该状态是精确的，但在测量时电子状态会被“塌缩”，变成确定的位置。
原子核论文摘要:物理理论有两个断层：一个核力性质，一个是核的结构。
第一部份该说核力的性质，但全是推导，根据不多。
第二部份谈谈核的具体结构，间接的根据较多，说服力较强。
这部份说的核的具体结构是指：所有质子之间间隔1个中子或2个中子，直接接触的一种全新的核结构形式。
所有支节以间隔1个中子组成，主轴以间隔双中子组成，分上、下部份。
质子支节排列规律类似于核外电子的排列规律进行，先排质子P层，且自旋向上的3个P质子排在上部，自旋向下的3个P质子排下部；再接着排D、F层。
排完的大核有主杆、有许多支节分上下部份，就象一棵有主杆、主根、有支节支根的大树。
由于间隔1个中子时质子间引力大于斥力，迫使整个核高速作圆周旋转，其转动时核的直径正好是核的主轴长度，卢瑟福实验中测出核直径，证明和主轴上所有中子和质子直径相加得到的主轴长度相等。
碳族核外电子经sp杂化后成三角四面形状，而碳族核内排列经SP杂化后也成三角四面体而稳定。
从212Po核经α衰变后成为了稳定的Pb208和钴60核在3D处发生β衰变后的位置及产物的核结构也证明三角四面体结构的稳定性。
从这个结构中发现：双中子处核力最弱，原子核裂变就是发生在主杆上部的2S至3S的双中子上，因此才形成了不对称的产物。
从这个结构发现：只有同向旋转的两个核在接近到双中子以内时才能裂合，这就是裂变的原因，也说明发生裂变的条件苛刻。
“真理总是最朴素。
”关健词：单中子结构、双中子结构、三角四面体形、支节、主干、树形结构、主轴。
中图分类号：查阅《中国图书馆分类法》总序对旧的知识的深入理解和推导，从而得到新的知识理论，科学的发展总是跃越性的，没有大胆的假设就没有科学的发展。
对原子核结构的探索将使现在科学理论跃升到一个新的台阶，这个结论若能得到进一步验证，将会重新改写物理教科书。
核外电子具有强力的排列规律，核外电子具有清楚的壳层结构和能级排列，碳族元素外层电子具有s1p2杂化.所有这些核外电子的性质由电子本身决定还是由原子核结构决定呢?对原子核裂变产物分析发现:为什么裂变成质量均匀的两半几率很小,裂变成不均匀的两半几率很大?钴60核的β衰变后变成了Ni核，从而核变为稳定结构.。
量子力学与原子物理的探索量子力学与原子物理的探索摘要：量子力学和原子物理是现代科学中最基础、最重要的学科之一。
本论文将探索量子力学和原子物理的发展历程，并介绍其基本原理和实验方法。
此外，我们还将讨论量子力学和原子物理对科学、技术和社会的重大影响。
引言：量子力学和原子物理是现代科学的两个基石。
量子力学是描述微观粒子行为的理论，在20世纪初由物理学家们提出。
原子物理研究的是原子和分子的性质和行为。
两者相互依存，并共同推动了人类对自然界认识的扩展。
一、量子力学的历史与基本原理1.1 量子力学的起源：黑体辐射、光电效应和康普顿散射量子力学的起源可以追溯到19世纪末和20世纪初的研究。
黑体辐射、光电效应和康普顿散射的实验结果无法用经典物理学解释。
为了解决这些问题，普朗克、爱因斯坦等物理学家提出了量子化假设和光的粒子性质。
1.2 波粒二象性和矩阵力学根据德布罗意的波动粒子二象性假设，物质实体既可以表现为粒子也可以表现为波动。
根据这个假设，薛定谔等学者提出了矩阵力学描述量子体系。
矩阵力学首次将波函数引入量子力学，并提出了薛定谔方程。
1.3 不确定性原理和量子纠缠海森堡的不确定性原理指出，无法同时准确测量粒子的位置和动量。
这一原理颠覆了经典物理学中的确定性观念。
此外，量子纠缠现象表明，量子系统的状态是存在相互联系和相依的，即一个粒子的状态会立即影响到其他粒子。
二、原子物理的基本原理和实验方法2.1 原子的内部结构和能级根据玻尔原子模型，原子由一个中心核和绕核运动的电子构成。
电子在不同的能级上运动，当电子跃迁到较低能级时，会辐射出光。
2.2 量子力学描述原子的电子云量子力学提供了精确描述原子内电子位置和能量分布的数学模型。
波函数可以描述电子在原子中的分布情况，而原子轨道则描述了电子在能级上的运动。
2.3 原子的光谱和谱线原子在受激辐射或自发辐射的过程中会发出特定频率的光，形成光谱。
光谱线的位置和强度可以提供原子内部结构和能级信息。
原子物理学研究论文公元前384～322年古希腊哲学家亚里士多德提出“四元素说”。
公元前500～400年古希腊人留基伯及其学生德谟克利特等古希腊哲学家首先提出“原子说”。
公元1661年英国化学家波义耳首先提出了化学元素的概念。
公元1687年英国物理学家牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》中奠定了经典力学基础，引入超距作用概念。
公元1774年法国化学家拉瓦锡提出质量守恒原理。
公元1789年德国化学家克拉普罗特首先发现了自然界中最重的元素——铀。
公元1808年英国化学家道尔顿在他的著名著作《化学哲学新系统》中，提出了用来解释物质结构的“原子分子学说”。
公元1811年意大利化学家阿伏加德罗提出了理想气体分子的假设，得出了著名的阿伏加德罗常数，并在1865首次实验测定。
公元1820年瑞典化学家白则里提出了化学原子价概念，并在1828年发表了原子量表。
公元1832年英国物理学家法拉第提出了电解定律。
公元1854年德国的吹玻璃工匠兼发明家盖斯勒用“盖斯勒管”进行了低气压放电实验。
公元1858年德国物理学家普吕克尔在研究低气压放电管时发现面对阴极出现绿色辉光。
公元1864年德国物理学家汗道夫发现阴极射线。
公元1869年俄国化学家门捷列夫和德国化学家迈耶按照原子量的顺序将元素排成了“元素周期表”，又在1871年写成了《化学原理》一书。
公元1876年德国物理学家戈德斯坦断定低气压放电管中的绿色辉光是由阴极射线产生的。
公元1884年瑞典化学家阿仑尼乌斯首先提出了电离学说，认为离子就是带有电荷的原子。
公元1885年英国物理学家克鲁克斯用实验证明阴极射线是一种具有质量带有电花的粒子流，而不是没有质量的光束。
公元1891年爱尔兰物理学家斯托尼首先提出把电解时所假想的电单元叫做“电子”。
公元1895年德国物理学家伦琴在12月28日宣布发现了x射线(又称伦琴射线)。
为此他获得了1901年度首届诺贝尔物理学奖。
法国物理学家佩兰断定阴极射线确是带负电荷的微粒流，他曾因研究物质的间断结构和测量原子体积而获得了1926年度诺贝尔物理学奖。
Unlocking the Mysteries of Atomic Physics: A Journey through the MicrocosmosAtomic physics, a branch of physics that deals with the structure and behavior of atoms, has revolutionized our understanding of the natural world. From the ancient Greek philosophers' speculation about the building blocks of matter to modern quantum mechanical descriptions of atomic phenomena, the journey of atomic physics has been fascinating and profound.At the heart of atomic physics lies the atom, the smallest unit of matter that maintains the chemical properties of an element. In the early days of physics, atoms were considered to be indivisible, much like the smallest bricks in a wall. However, with the advent of modern scientific instrumentation and techniques,scientists were able to peer into the inner workings of the atom and unravel its secrets.One of the most significant milestones in atomic physics was the discovery of electrons by J.J. Thomson in 1904. This discovery marked the beginning of the era of the quantum theory, which proposed that matter and energy existin discrete packets or "quantums." This theory contradicted the then-prevailing classical physics, which described nature as continuous and deterministic.The quantum theory was further developed by Niels Bohr in his model of the atom, which described the electron orbiting the nucleus in discrete energy levels. Bohr's model explained the emission and absorption of radiation by atoms, a phenomenon known as the photoelectric effect. This explanation marked a significant departure from classical physics and paved the way for the development of quantum mechanics.Quantum mechanics, formulated by Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, and others, provides a mathematical framework to describe the behavior of atoms and their constituent particles. It describes the probabilistic nature of atomic phenomena and the inherent uncertainty in measuring the properties of atoms. Quantum mechanics has revolutionized our understanding of matter and energy, leading to the development of technologies like lasers, transistors, and nuclear reactors.In addition to its technological applications, atomic physics has provided insights into the fundamental nature of the universe. The quantum mechanical description of matter and energy has given us a window into the microcosmos, revealing the weird and wonderful world of quantum entanglement, superposition, and tunneling. These phenomena challenge our intuitions about reality and force us to rethink our understanding of the natural world.Moreover, atomic physics has played a pivotal role in the development of other branches of physics, such as nuclear physics and particle physics. The study of atomic nuclei and their interactions has led to the discovery of new particles and forces, such as the neutron and the nuclear force. This research has furthered our understanding of the structure and evolution of the universe.In conclusion, atomic physics has been a transformative field in the history of science. It has revolutionized our understanding of matter, energy, and the natural world. The journey from the ancient philosophers' speculation about atoms to modern quantum mechanical descriptions of atomicphenomena has been a fascinating and profound one. As we continue to delve deeper into the mysteries of atomic physics, we are presented with new challenges and opportunities to further expand our knowledge of the universe.**原子物理认识的探索：穿越微观世界的旅程**原子物理，这门研究原子结构和行为的物理学分支，彻底改变了我们对自然界的认识。
核物理对生活的影响核物理学又称原子核物理学，是20世纪新建立的一个物理学分支。
它研究原子核的结构和变化规律；射线束的产生、探测和分析技术；以及同核能、核技术应用有关的物理问题。
它是一门既有深刻理论意义，又有重大实践意义的学科。
核物理的发展史从1986年的贝克勒尔发现天然放射性，人类第一次观察到和变化，，到1911，卢瑟福本人用α射线轰击各种原子，观测α射线所发生的偏折，从而得出简单的原子模型，这个行为使我深刻对这些科学家无比崇拜。
不久1919年，卢瑟福等又发现用α粒子轰击氮核会放出质子。
后期核物理发展的更是迅速，深刻。
例如1939年，哈恩和斯特拉斯曼发现了核裂变现象；1942年，费密建立了第一个链式裂变反应堆，这是人类掌握核能源的开端. 20世纪40年代以来，粒子探测技术也有了很大的发展。
半导体探测的应用大大提高了测定射线能量的分辨率。
核电子学和计算技术的飞速发展从根本上改善了获取和处理实验数据的能力，同时也大大扩展了理论计算的范围。
所有这一切，开拓了可观测的核现象的范围，提高了观测的精度和理论分析的能力，从而大大促进了核物理研究和核技术的应用。
通过大量的实验和理论研究，人们对原子核的基本结构和变化规律有了较深入的认识。
基本弄清了核子(质子和中子的统称)之间的相互作用的各种性质，对稳定核素或寿命较长的放射性核素的基态和低激发态的性质已积累了较系统的实验数据。
并通过理论分析，建立了各种适用的模型。
如今随着核物理的发展，它能更好的应用于生活中。
我们耳熟能详的就是利用核物理发电——核电站，核电站原理利用核反应堆中核燃料裂变链式反应所产生的热能，再按火力发电厂的发电方式，将热能转变成机械能，再转换成电能。
指出核电站的同时，这无疑会让人想到辐射问题，这会影响自己的一生甚至下一代的成长健康，但我需要申明的一点，人类所受到的辐射照射有75%来自自然界，20%来自医疗诊断，只有0.25%来自核电，核电对于人类辐射环境的影响微乎其微。
原子物理学的应用及原理论文原子物理学是研究原子的结构、性质和相互作用的学科，它在许多领域都有广泛的应用，并且对于我们理解宇宙和发展新的技术也起着关键的作用。
以下是几个原子物理学的应用及其原理的例子：1. 原子核能源：原子能是以核反应释放的能量来进行发电的技术。
原子物理学的一个重要应用是核能的利用，其中包括核裂变和核聚变的原理。
核裂变是将重核分裂成两个较轻的核，并释放出大量能量。
核聚变是将轻核聚合成一个较重的核，并释放出更大的能量。
这些技术使我们能够获得可再生的能源，并且减少对化石燃料的依赖。
2. 医学诊断和治疗：原子物理学在医学领域有很多应用，例如放射性同位素的使用。
放射性同位素可以用于诊断某些疾病，例如放射性示踪技术可以帮助医生观察人体内部的器官和组织。
此外，放射性同位素还可以用于治疗癌症。
通过将放射性物质引入肿瘤组织中，可以直接破坏癌细胞，从而达到治疗的目的。
3. 原子钟：原子钟是一种利用原子物理学原理测量时间的仪器。
原子钟利用原子的振荡频率来计算时间。
其中最常用的是铯原子钟，它的工作原理是利用铯原子的超微粒子振荡频率来计算时间。
原子钟的精度非常高，稳定性也很好，因此在导航、通信和科学研究等领域得到广泛应用。
4. 原子力显微镜：原子力显微镜（AFM）是一种利用原子物理原理观察微观尺度物体形态和表面性质的高分辨率显微镜。
它通过探测物体表面与微小探针的相互作用来获得图像。
原子力显微镜的分辨率可以达到纳米级，可以观测到原子级别的细节，因此在材料科学、生物学和纳米技术等领域得到广泛应用。
5. 量子计算：原子物理学的一个重要应用是量子计算。
量子计算是一种利用原子和分子的量子力学性质进行计算的方法。
由于量子位可以同时处于多种状态，因此量子计算机具有计算速度远远超过传统计算机的潜力。
量子计算在密码学、优化问题和模拟量子系统等领域具有广阔的应用前景。
这只是原子物理学应用的一些例子，实际上原子物理学在许多领域都有重要的应用，并不断地推动着科学的发展和技术的进步。
编号学士学位论文原子大小和质量的探讨学生姓名：斯迪克江。
阿卜力孜学号：20060111034系部：物理系专业：物理学年级：2007 -1 班指导教师：艾莎江。
赛来完成日期：2012 年5 月9 日- 1 -中文摘要人们对物质结构的认识是逐步深化的。
长期以来，人们一直认为原子是组成物质的最小微粒，是不可分割的（原子atom 这个字本意是“不可分割的）。
直到十九世纪末、二十世纪初，1895年发现X 射线，1896年发现天然放射性，1897年发现电子，连续出现的这三大发现在科学界和哲学界产生的影响是十分巨大，给整个物理学界带来了困惑和争论，有人称作“原理的普遍毁灭”。
人们认识到原子也是可分的，且具有复杂的内在结构。
研究原子的结构，是本世纪初物理学发展的重要方面，它推进了量子论的发展，导致量子力学的创立，使人们对物质结构的认识进入到一个更深的层次。
本文章中重要讨论了测量原子大小和质量的历史背景，实验和思维方法。
关键词：原子，卢瑟福模型，电子的电荷和质量， 粒子散射实验。
- 2 -目录中文摘要 (1)引言 (3)1. 电子的发现和原子概论 (4)1.1电子的发现 .................................... 错误！未定义书签。
2. 原子的汤姆孙模型和卢瑟福模型 (4)2.1汤姆孙模型 (4)2.2 卢瑟福模型的提出 (4)2.2.1 α粒子散射实验 (4)2.2.2 α粒子散射理论 (5)2.2.3卢瑟福公式的实验验证 (7)2.2.4 对α粒子散射实验的进一步说明 (8)3. 原子的大小(估算) (10)4. 结论 (12)5. 参考文献 (13)致 谢 (14)3引言人们对物质结构的认识是逐步深化的。
长期以来，人们一直认为原子是组成物质的最小微粒，是不可分割的（原子atom 这个字本意是“不可分割的）。
直到十九世纪末、二十世纪初，1895年发现X 射线，1896年发现天然放射性，1897年发现电子，连续出现的这三大发现在科学界和哲学界产生的影响是十分巨大，给整个物理学界带来了困惑和争论，有人称作“原理的普遍毁灭”。
泡利不相容原理作者：何福渊摘要：泡利不相容原理又称泡利原理、不相容原理。
是微观粒子运动的基本规律之一。
它指出：在费米子组成的系统中，不能有两个或两个以上的粒子处于完全相同的状态。
在原子中完全确定一个电子的状态需要四个量子数，所以泡利不相容原理在原子中就表现为：不能有两个或两个以上的电子具有完全相同的四个量子数，这成为电子在核外排布形成周期性从而解释元素周期表的准则之一。
关键词：泡利;原子核;电子自旋;不相容1引言：1925年，年仅25岁的泡利提出不相容原理：原子中每个状态只能容纳一个电子，换言之原子中不可能有两个以上的电子占据四个量子数(n,l,ml,ms)相同的态。
2研究2.1意义：泡利不相容原理之一电子在原子核外运动状态是相当复杂的。
一个电子的运动状态取决于它所处的电子层、电子亚层、轨道的空间伸展方向和自旋状况。
科学实验还告诉我们，在一个原子里不可能存在着电子层、电子亚层、轨道的空间伸展方向和自旋状况完全相同的两个电子。
这个原理叫泡利不相容原理。
泡利不相容原理之二泡利原理是多电子原子核外电子排布应遵守的基本原理，也称为泡利不相容原理。
它是1925年奥地利泡利根据光谱实验的结果，总结出的一条原理：在同一个原子中不能容纳运动状态完全相同的电子，即，不能容纳4个量子数完全一样的电子。
例如，氦原子中的2个电子主量子数n、角量子数l、磁量子数m都相同(n=1，l=0，m=0)，但自旋量子数ms必须不同，一个是+1/2，另一个是-1/2。
由泡利原理可得到下列两个推论：(1)每个原子轨道中最多容纳两个自旋方向相反的电子。
(2)每个电子层所能容纳的电子总数是其主量子数n的2n2个。
2.2重要性：核外电子排布遵循泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则。
上面讲的三个原理，是从大量事实中概括出来的，它们能帮助我们了解元素的原子核外电子排布的规律，但不能用它们来解释有关电子排布的所有问题。
不相容原理是量子理论中的重要原理，是1925年1月由泡利提出的。
探讨原子核物理的教学改革方向摘要：根据原子核物理课程的特点, 从课程内容, 教学方式两个方面探讨了原子核物理的教学改革方向.通过合理地设置教学内容、增加实践环节和引入学科前沿等来合理地构造学生的知识架构, 提高学生的学习兴趣.通过引入科学的教学方法和评价手段来提高教学效果.关键词：原子核物理; 核工程与核技术; 教学研究;On Reform of Nuclear Physics CourseXIA Dong-meiPower of Engineering of Chongqing UniversityAbstract：Nuclear Physics is a professional basic course for students majoring in nuclear science and technology.To improve students' interest in the course and to enhance the teaching effect of the course, agood foundation should be laid for thestudents.In this paper, based on the characteristic of the course, the direction of reform about Nuclear Physics has been discussed according to course contents and teaching way.By reasonably setting up teaching contents, increasing practice parts, introducing disciplines and frontiers, we can rationally structure students' knowledge structure and enhance students' interest in learning.In order to improve teaching effect, we introduce scientific teaching methods and estimated means.Keyword：Nuclear Physics; nuclear engineering and technology; teaching research;原子核物理是20世纪形成的学科, 这门学科是随着近代物理以及近代核科学与技术的应用需要而逐渐发展起来的[1], 自形成以来一直是一门前沿学科.物理学是以研究物质的运动规律及其基本物质结构为基础的学科, 原子核物理是物理学的一个重要分支, 研究介于原子与粒子物理之间的物质结构层次, 而介于原子核粒子物理的层次即为原子核.原子与原子核为物质结构的两个不同层次.从发现原子的核式模型以来, 原子就被分为原子核与核外电子两部分.原子核在原子的中心, 占主要质量, 核外电子绕原子核做高速运动.元素的性质, 比如化学性质、物理特性、光学性质则几乎只跟核外电子有关;核的放射性衰变和核反应等则由原子核决定.原子核的现象相比于原子的现象更不容易被人们察觉, 但却无处不在.在现代技术的发展下, 人们可以观察到越来越多的核现象, 比如核电站中的反应堆, 其中就包含了大量的核反应和核衰变.1 教学内容与课程设置原子核物理是核科学与技术专业的专业基础课, 学好这门课能够为培养优质的学科专业人才打下坚实的基础.学习这门课不仅要掌握好基础知识, 如核的结构、性质等, 还应当结合专业背景设置相应的拓展课程.同时, 原子核物理是一门物理课程, 跟其他物理学课程一样, 它是一门以实验为基础的学科.因此在学习中, 在关键章节应当设置相应的实践实验课, 来加深学生对基本知识的理解.1.1 基本内容与先修课程原子核物理是研究物质结构的一门学科, 学习原子核物理, 要回答原子核是由什么组成的, 有什么性质, 遵循什么样的运动规律, 有什么相互作用等基本问题.学习原子核物理, 其基本知识包括: (1) 原子核的组成与基本性质.原子核的基本性质一般指原子核作为整体具有的静态状态下的性质, 包括原子核的电荷、质量、半径、自旋、磁矩、电四极矩、宇称、统计性质及同位旋, 这些性质与原子核结构及其变化有非常密切的关系, 是原子核物理的基础知识, 也是原子核作为要学习的对象所必需掌握的知识; (2) 核力及核的模型.通过观察到的原子核现象, 如放射性现象, 所了解到的核基本组成, 只是感性的认识.对于核的结构以及核内部的力是如何将核的各个结构组成一个整体需要力学的解释, 通过核力的理论计算来对核的现象进行解释.同时通过这样的理论建立核的模型, 通过模型形象地建立核的构造, 更深刻地理解核的性质; (3) 原子核的衰变, 包括α衰变、β衰变、γ衰变.这些是人们最初观测到的核现象基本方式.通过学习核的衰变规律, 来进一步学习理解核的结构和性质, 也为学习核的应用———射线技术打下基础; (4) 原子核反应.原子核自发的衰变是一种自然现象, 而核的反应则是人类为研究核的性质, 探索核的应用而发展起来的.学习核的反应, 探索核反应的规律能够进一步理解核的性质, 同时为核技术的应用打下基础.核的基本组成、核力与核的模型、核的衰变和核反应均是学习原子核物理的基本内容, 只有学习了这些基础知识, 才能够基于核的基础知识来进行运用和研究.学习原子核物理需要学生已经学习了大学的基本数学课程, 除此之外, 学生需要学习量子力学作为先修课程.虽然根据不同学科方向, 教师对该课程的内容设置和深度设置有所不同, 但是量子力学是学习微观物理学的支柱[2], 原子核物理中的思想很多也是来源于量子力学.1.2 实验课程实践及应用跟物理学一样, 原子核物理是一门实验性学科, 从现象-理论-实验检验, 逐步发展.在学习中, 理论与实践相结合能够更好地理解课程中抽象难懂的概念, 因此在学习中相应的章节设置对应的实验实践环节将大有裨益.如重现原子核物理中的经典实验, 由于核的实验需要从放射源, 到探测器, 到电子学, 再到数据获取, 一整套设备, 有的实验甚至要求真空环境或要求精密度非常高的仪器和设备, 实现起来将耗费较大的资金.因此, 教师可设置一些相对简单的实验, 如观察核的放射性现象.利用半衰期较短的放射源来观察衰变的衰变规律;或利用中子源, 观察中子核反应现象等.这样的实验将抽象的、看不见摸不到的核的现象转换为可见的实验现象, 沿着先驱科学家们的足迹, 深入理解核的组成结构、性质, 建立科学研究的思维.核的应用非常广泛, 在当代工业、农业、医疗、能源和军事等领域中均有广泛的应用[3].为了提高学生对原子核物理的学习兴趣, 设置适当的实践环节能够极大地激发学生的学习热情, 还能增加学生的知识面, 以及对这门课的认识.到生产实践中参加实习, 比如到核电站参观实习, 动手操作模拟机;比如到科研院所实习, 参加实验研究;或者让学生自己进行参观调研, 撰写实践报告等, 了解当前核技术应用的前沿.1.3 结合学科背景设置课程内容以及引入学科前沿:对于原子核物理的学习, 不同学科背景的学生在课程设置中可以有所差异.例如对于偏基础研究型的学科, 在学习原子核物理时, 应该对课程中涉及的力学知识做更深入的要求, 而对于核的应用可做适当的了解;对于偏工程技术类的学科, 对核的基本知识的掌握的基础上, 应增加更多的核技术相关的知识, 比如射线与物质的相互作用、加速器原理和同位素分离技术等.这些知识为核技术在能源工程、军事、技术中的应用打下基础.在教学中引入学科前沿有助于提高学生的学习兴趣, 拓展学生的视野.原子核物理从基础领域来说, 其研究前沿为粒子物理学相关前沿;从核技术应用方面来说, 比如在医学领域中和在军事领域中, 粒子物理如中微子振荡, 是当前粒子物理与核物理研究的前沿.2012年由我国牵头的大亚湾反应堆中微子实验, 发现了中微子新的振荡模式[4], 取得了举世瞩目的成就, 获得了国家科技进步一等奖、基础物理突破奖等众多殊荣.而中微子是原子核物理放射性衰变中的内容, 在理解β衰变的机理、现象中非常重要.教师在讲解该部分内容时, 应当结合当前的研究动态进行拓展, 能够极大地增强学生的学习兴趣.核技术应用中的前沿不胜枚举, 比如重离子治癌也是当前核技术应用的前沿和热门, 传统的γ刀和由于重离子在物质中沉积能量存在的Bragg峰, 使得利用重离子治疗癌症能够大大降低射线对好的组织或细胞的伤害, 极大地降低放射性治疗癌症的副作用[5].课堂教学中增加这些前沿知识, 能够拓宽学生视野, 增强学习热情, 也能更好地理解基础知识.2 教学方法与评价方法2.1 探索式教学方法教学中, 可引入探索式教学方法来激发学生的学习热情.探索式教学可以从三个方面体现.1) 课前提问.在课堂中, 抛出问题, 如β衰变中的电子是本身就存在的吗?启发思考, 会极大地提高学生的兴趣.如果每堂课都能够让学生带着问题来上课, 学生的专注度将有所提高, 学生会是教学过程中更好的参与者, 有主角意识.然后在课堂结尾处, 通过学习本节课的内容来回答问题, 使学生学习有成就感, 激发学生的兴趣.2) 课后探索.在学习某些知识时, 提出具有代表性的科学问题, 如生活中有哪些β衰变现象或者是哪些是运用了β衰变的, 让学生课后通过查阅资料或者实验回答问题, 最后可通过课堂报告或提交小论文的方式回答实际生活中的β衰变.通过有针对性的学习探索, 学生能够深刻地掌握所学知识.3) 给学生主动话语权.在课前和课后给学生时间去思考、提问、回答该节课的内容, 鼓励学生主动发现问题、解决问题, 而不是被老师“牵着走”.设立课堂合作小组, 采取指导、自学的教学形式, 一是增加学生的合作意识;二是让学生尝试发现, 体验过程中的创造性;三是互相学习, 相互借鉴, 逐步完成对知识的认识.对学生提出的问题和观点都耐心解答, 给学生足够的自信去表达自己的观点和看法.2.2 双语教学原子核物理作为一门专业基础课, 其中会出现许多专业词汇.而核科学与技术专业的毕业生将来工作的单位, 通常都会涉及到跟世界最先进的科技、技术和仪器打交道.为使学生更好地适应未来的工作科研, 在课堂中适当地引入双语教学, 对提高学生的综合素质将有所帮助.具体来说, 可以通过教学中利用英语课件上课;课堂中穿插英文原版文献阅读, 分享阅读心得;提交英语报告和作业等多种形式来提高学生的英语能力.2.3 互动教学互动教学可通过课堂互动和课后互动两方面来教学, 课堂上可通过老师提问学生答和学生提问教师答这两种形式来形成互动.也可适当地增加课堂讨论, 选取课程中典型问题, 如原子核物理中β衰变的能谱连续谱等, 这些也是学生较难理解的问题, 通过分小组讨论, 采取部分小组成员课堂发言的形式, 使学生能够积极思考, 参与讨论, 达到最终理解课堂知识的效果.课后互动体现在可在课后建立讨论组或答疑组, 通过微信或QQ进行实时交流, 让学生提出最关心的问题, 提高学生的学习兴趣, 增加学习体验;在学生遇到疑问时, 及时解疑答惑.在沟通交流的过程中, 了解学生学力层次的分区, 尽量照顾到不同学习能力的同学, 避免“后学生吃不饱, 弱学生消化不了”的局面.2.4 评价方法探讨目前考察学生学习原子核物理的成效主要是通过期末考试, 即使增加了平时成绩, 期末考试成绩也占了70%以上的比例, 这样的考察方式比较片面、单一.通过对平时上课的互动状态、实验实践能力的考察和平时小测验的成绩等的综合, 可更客观地考察学生对该课程的掌握程度.因此成绩设定时, 根据教师平时上课设置的各个学习考察环节而定, 科学全面地考察学生的学习知识、掌握知识和运用知识的能力, 以及创新思维能力等.例如有的学生在课堂中思维很活跃, 思考很积极, 回答问题也正确, 在实验中动手能力也很强, 但考试成绩却不理想.如果仅通过期末考试成绩来判定这样的学生对该课程的掌握程度, 就不够客观.因此设置多维的考察方式对才能够更客观准确地考察学生的学习情况.3 结语原子核物理是核科学与技术的基础学科.本文从教学内容、方法和评价手段方面探讨了原子核物理课程的教学改革方向.通过合理的设置教学内容, 让学生对该门学科有了足够的知识储备来进行以后继续学习;设置实验课程实践能, 让学生将课堂上学习到的比较抽象的知识, 在实际运用过程当中有了更深刻的理解, 更有利于学生对知识的把握, 同时去工作单位参观实践能够让学生更直观地感受到了知识的应用, 增加了学生对课程的理解以及更好地了解学习目的, 让学生感受到了知识不仅仅停留在课本、课堂中;在根据学生的学科背景设置课程内容之后, 学生对课堂上的学习更具有积极性, 对知识更加能够地深刻理解每一个知识点的运用领域;增加学科前沿课程, 开拓了学生的眼界, 扩展了学生的思维, 在听取报告和提交报告的过程当中发挥自我的独立思考能力和创新能力;通过引导学生的学习思路, 提高了学生对课程的兴趣;引入科学的教学方法和先进的评价手段, 更好地增加了学生的学习效果, 让学生意识到了学习不是为了应付考试, 大大提高了学生在课堂中的学习氛围, 使学生掌握和运用知识能力得到了提升.通过课堂反馈、课后交流、考试成绩以及评教来看, 学生对改革后的原子核物理教学表现出更大的学习兴趣, 学习成绩更好, 不仅表现在考试成绩, 还表现在对整门课的理解.实践课程和互动课程极大地激发了学生的学习热情和探索欲, 大多数学生在实践课程和互动环节都积极思考, 并能够结合及挖掘课本中学习的基础知识;而课程中穿插的前沿教学, 也对激发学生的学习兴趣及帮助学生认识整个学科起到了很大的作用;科学的考核方式也响应了因材施教的教学思想, 有利于激发非“考试型”的学生的学习热情, 使得学生在平时的学习中就能够学到更多的知识.当代的学生顺应时代的局势, 互联网对他们的影响很大, 枯燥乏味的课程方案已经无法吸引同学的注意力, 对课程进行多元化的改进, 能大大地提高同学对课程学习的兴趣和积极性, 更易于学生吸收知识.在今后的教学过程当中还有很多需要改进的地方, 比如, 不能只是一味的传输知识, 还应该在课后的时候与学生沟通, 了解他们的感受和想法, 这样能更清楚地知道在教学过程当中优缺点, 以便后续继续改进.参考文献[1]杨福家.原子核物理[M].北京:原子能出版社北京图书发行部, 2001:1.[2]曾谨言.量子力学[M].北京:科学出版社, 2013:5.[3]罗顺忠.核技术及应用[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 2009:2.[4]AN F P, et al.Obervation of Electron-Antineutrino Disappearance at DayaBay[J].Physical Review Letters, 2012, 108 (17) .[5]叶飞, 李强.重离子治癌相关研究[J].原子核物理评论, 2010, 27 (3) :309-316.。
高压下原子分子物理学术思想研究论文高压下原子分子物理学术思想研究论文今年是我国著名的物理学家和杰出的教育家芶清泉教授诞辰100周年。
先生的学术生涯长达七十余载，他对我国原子分子物理、固体物理、高压物理、物理力学等学科领域的发展做出过重大贡献。
在相当长时期内，先生是这几个学科发展的规划者、组织者、和领导者，他所培养的众多弟子现在都是这些学科领域的科研中坚力量，甚至有的已成为学科领导者。
他编著的《原子物理学》和《固体物理简明教程》著作直接影响了我国几代物理学子的成长。
同时，由他创刊的《原子分子物理学报》以及他与经福谦先生合作创刊的《高压物理学报》这两个学术交流和成果发布平台大大促进了这两个研究领域的学术繁荣。
在分享先生这些杰出贡献的同时，我们通过回忆和总结先生的学术思想和深邃智慧，以表达对恩师的敬意，起到承前启后和促进学术进步的作用。
高压下原子分子物理是先生提倡和发展的重要研究方向之一，其中蕴藏着深刻的学术思想。
上世纪80年代，我国科学事业迎来空前的大发展期。
一方面，国防需求提出了大量的高压凝聚态物理问题，另一方面，原子分子物理学已经发展到能够解决某些工程需求的水平。
特别是计算科学的迅速发展，使解决高温高压极端条件下某些物理问题成为可能。
在此背景下，先生提倡从原子分子物理基本原理出发解决高温高压凝聚态物理问题，与国际上基于电子能带论发展的固体物理相比，这种以发展原子分子物理新方法解决高温高压复杂问题的思路是一种极具特色的学术思想。
这个思想的基本内涵包括：（1）物质构成观：认为在高温高压下物质体系仍然由某些具有局域电子结构的相对稳定单元构成，如分子、原子、或离子等；（2）结构变化观：认为在高温高压下这些相对稳定单元的几何结构和电子结构可以在一定程度内发生变化，如键长、键角、取向、原子壳层结构、电子密度分布等；（3）相互作用观：这些相对稳定的结构单元之间存在相互作用，即“原子间力”，如长程库伦力，范德瓦尔斯力等；（4）能量最低原理：认为体系结构单元划分、结构变化、和相互作用这三个环节必须受能量最低原理约束，如通过变分法求解体系总能量。
从英国化学家和物理学家道尔顿（J.John Dalton ，1766～1844）创立原子学说以后，很长时间内人们都认为原子就像一个小得不能再小的玻璃实心球，里面再也没有什么花样了。
从1869年德国科学家希托夫发现阴极射线以后，克鲁克斯、赫兹、勒纳、汤姆生等一大批科学家研究了阴极射线，历时二十余年。
最终，汤姆生（Joseph John Thomson）发现了电子的存在。
通常情况下，原子是不带电的，既然从原子中能跑出比它质量小1700倍的带负电电子来，这说明原子内部还有结构，也说明原子里还存在带正电的东西，它们应和电子所带的负电中和，使原子呈中性。
原子在化学反应中是最小的微粒，在化学变化中，无法再分解。
原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。
原子核由质子和中子构成（氢除外），而质子和中子由三个夸克构成。
电子的质量为9.1091x10^(-31)kg，而质子和中子的质量分别是电子的1836倍和1839倍。
原子非常小，其直径大约有千万分之一毫米，是由位于原子中心的原子核和一些微小的电子组成的，这些电子绕着原子核的中心运动，就像太阳系的行星绕着太阳运行一样。
并且原子与宇宙任何黑色粒子相同。
原子物理学教学论文原子物理学教学论文原子物理学教学论文【摘要】本文分析了原子物理学教学现状，在教学内容、教学方法上对原子物理学教学进行了研究和实践。
【关键词】原子物理学教学;教学内容;教学方法0 引言原子物理学是物理学专业的一门重要的专业基础必修课，是继力学、热学、光学和电磁学之后的最后一门普通物理课程。
原子物理学是普通物理的重要组成部分，它属于近代物理[1]。
原子物理学包括原子物理、原子核物理和粒子物理[2]。
原子物理学是20世纪随着量子力学的发展而发展起来的，至今，原子物理学的许多问题仍然是科学研究的前沿问题。
原子物理学是现代科学技术的基础，是连接经典物理与现代物理的桥梁。
学好原子物理学能为后继的量子力学、固体物理等课程打下坚实的理论基础。
因此，学好原子物理学具有十分重要的意义。
本文根据近几年原子物理学教学实践，分析了教学现状，在教学内容、教学方法上对原子物理学教学进行了研究和实践。
1 原子物理学教学现状首先，原子物理学知识抽象、难懂，没有清晰的物理图像。
原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的一门科学。
其研究的物质结构介于分子和原子核之间，线度约为10-10米，用肉眼是根本无法直接观察的，只能在头脑中想象。
学生在学习的过程中普遍反映知识很抽象，摸不着头脑，不像学习力学知识那样，对物体运动有清晰的物理图像。
其次，教材内容过于老化。
20世纪30年代M.Born写了一本《原子物理学》，H.E.White写了一本《原子光谱导论》，这两本书是原子物理学方面的经典之作。
现在的原子物理学教材体系一般遵循Born和White模式，大部分的教材内容都是反映20世纪30年代前后的知识，现代科技知识涉及太少。
讲授理论知识若缺乏实际应用的介绍，将会使知识僵化，知识面狭窄，难以激起学生的学习兴趣。
2 原子物理学教学内容的研究与实践2.1 恰当处理好玻尔理论与量子力学的关系大部分的教材内容一般都是按照原子物理学的发展历史进行编写的。
一种确定多电子耦合时的原子基态的方法原子物理学课程论文作者：毕然学号：201211141070系别年级：物理学系2012级完成日期：2014年5月28日一种确定多电子耦合时的原子基态的方法毕然（北京师范大学物理学系北京100875）摘要：在课本上，对于多电子原子的价电子耦合，由原子组态确定原子态的计算方法是利用电子之间的l-s 耦合，然后得出可能的原子态，若为同科电子，则用经验上的“偶数定则”。
最后根据洪特规则得出原子的基态。
这种方法确实方便，但是并不直观，并且最大的缺陷就是不试用于价电子数大于等于3的情况。
课本上用“斯莱特方法”[1]分析多个同科电子耦合，结果准确但步骤繁琐。
本文希望找到一种矢量模型，能够更加直观的表现多电子耦合后的原子态，并由此确定原子的基态。
关键词：l-s耦合；多电子耦合；原子矢量模型；原子基态1.引言1-1多电子耦合的类型对于多个电子耦合的系统(以N个为例），角动量有：l1,l2,l3...s1,s2,s3...，它们之间发生着2NA种耦合，而真正比较强的耦合是我们通常说的L-S耦合和j-j耦合。
顾名思义L-S耦合即所有的轨道角动量和所有的自旋角动量分别自行耦合，形成L总和S总后再进行最后的耦合；而j-j耦合即每个原子的轨道角动量和自旋角动量都进行耦合，形成j i，然后N各j i再进行耦合成j总。
理论和实践都表明，较轻的原子中主要是L-S耦合，而j-j耦合只在高激发态中存在。
对于重电子而言，电子间的相互作用介于L-S耦合和j-j耦合之间；纯粹的j-j耦合只能在极重的原子光谱中发现。
而L-S耦合不仅适用于轻原子，在重原子的较低的激发态和基态中依然使用，所以本文采用L-S耦合来进行后面的讨论。
1-2以两个电子为例介绍书本上的耦合情况当两个电子为非同电子时，设轨道角动量和自旋角动量分别是l1,l2,s1,s2，则总有s1=s2=1/2,根据L-S耦合：L=l1+l2,l1+l2-1,...|l1-l2|，S=1,0，则J=L+S,L+S-1，...，|L-S| (1)|L-S|= L+1,L,L-1 S=1 三重态L S=0单重态以npnp’为例：l1=l2=1 s1=s2=1/2L=2,1,0 S=1,0L=2时，J=2 S=0 1D23，2，1 S=1 3D3，2，1L=1时，J= 1 S=0 1P12，1，0 S=1 3P2，1，0L=0时，J= 0 S=0 1S01 S=1 3S1所以共有6种情况：1D23D3，2，11P13P2，1，01S13S1。
由洪特规则，基态为：3D1当为同科电子，即npnp时，由偶数定则：L+S=偶数时可能的，L+S=奇数是不可能的。
所以最后留下的只有：1S03P2，1，01D2。
由洪特定则，基态为：3P0。
这种确定原子态的方法固然方便，但是并不试用于大于2的电子，例如3电子系统偶数定则就不能判断了。
1-3斯莱特方法由于电子的量子数为4，依次是n,l,ml,ms，对于同科电子，n,l相同，该方法的步骤是首先把所有的条件全都列出来，然后在进行画表格，图像来分析，同样以np2为例：满足泡利不相容原理的电子组态如下图：每一个括号内的第一个数字代表ml，+和-代表电子自旋方向。
紧接着可以得到：这样也就的得到了和1-2中偶数定则相同的结果：1S03P2，1，01D2。
由洪特定则，基态为：3P0。
斯莱特方法正确性毋庸置疑，但步骤繁琐，需要列出所有情况，所以不太实用。
我们在下文会给出一种比较直观的方法。
2.原理2-1 （L）max和(S)max的确定首先了解一下角动量耦合的一般规律[2]，N个角动量耦合时：12z12z...()()...(),1Nz z N zL LL liiJ J J JJ J J JJ M M L L LM m=+++=+++∴==--=∑则：（）（）其中对于同科电子，他们的n,l都相同，故轨道角动量||L都相同，只是在空间的取向不同罢了。
当多个同科电子耦合时，根据角动量耦合的一般规律，由于M L 中最大值为L，所以有：（L）max=(M L)max=(liim∑)max同样：（S)max=(Ms)max=(siim∑)max图1 (2) (3) (4) (5) (6)我们观察下面的一系列图：由上面六幅图可以看出，由于能量最低时具有最大可能的S 和最大可能的L 。
所以，为使L 最大，各个角动量之间应尽可能地靠拢，和z 轴的夹角也要尽可能的小；为使S 最大，自旋角动量尽可能的平行。
又因为我们讨论N 个轨道角动量相互的耦合，则：max 1()(1)NK L l K -=+-∑max (S)2N =（注：我们此处所讨论的N 是小于21l +的。
）2-2 L 与S 的确定2-2-1对于S 的确定由于2-1中已经得到：(S)max 2N=，则S 由下面的式子决定：1,1,2,,02222N N N S =--或 这个式子和在(a),(b),(c),(d),(e),(f)六幅图中表示的是一致的。
2-2-2对于L 的确定现在我们通过m il ∑来确定原子的L 值。
由2-2中已经得到了max 1()(1)NK L l K -=+-∑，当我们取max 1(1)NK L l K -=+-∑的时候，ML 可以取L,L-1,...-L ，刚好和i mi ∑确定的（2l+1）个值相对应，所以max 1(1)NK Ll K -=+-∑。
2-3 N>2l+1的情况当N>2l+1时的矢量模型如下图：为了使得S 最大而又不违背泡利不相容原理，所以超过2l+1的电子只能以自旋相反于原先电子的方式排列，即s=12-。
如图所示，此时有：由于已经排了半满壳层的2l+1个电子对轨道角动量L 贡献为零（因为0li li=-=∑）所以在此时：(21)max 1(1)N l k L l k -+==+-∑(a)(f)(e) (d) (c)(b)22-2-2-22max111(21)[(21)](21)222S l N l l N =+--+=+-图3图4 (7) (8)....（9） .. (10) (11)2-4 对于J 的确定对于有些原子，可能有两个未满壳层（例如：铬（3d 54s 1))，这时可分别算各个壳层里的Smax 和Lmax ，然后相加得：max max max max max max''''''S S S L L L =+=+得到了量子数S 与L 之后就可以通过角动量耦合的基本规律来确定总角动量J 的量子数J 了。
由于洪特规则：当同科电子数≤闭合壳层电子占有数一半时，以最小的J 值得能级为最低，称正常序；当同科电子数>闭层占有数的一半时，以最大的J 值得能级为最低，称倒转序。
所以，我们得到：min max max max max max ||||J L S J L S =-=+3.总结确定基态的步骤和一些例子由2中原理所述，我们总结一下确定原子组态的步骤：①由原子组态确定如图3所示的矢量模型； ②判断价电子的个数N 与2l+1的大小，当N ≤（2l+1)时，使用（7）（8）计算S max ，L max ；当N>（2l+1）时，使用（10）（11）计算S max ，L max ；③再次判断N 与2l+1的大小，确定J 满足正常序还是倒转序；④由得到的S max ，L max 和J 写出基态。
下表给出一些比较有代表性的原子组态和对应的基态： 表一原子序数名称基态组态Lma xSmax J 基态11 钠（Na) 3s 0 1/2 1/22S 1/213铝（Al)3s 23p1 1/2 1/22P 1/2 15 磷（P) 3s 23p 33/2 3/24S 3/2 18氩（Ar) 3s 23p 60 0 01S 021钪（Sc) 3d4s2 21/2 3/22D 3/224 铬（Cr) 3d 54s 1 0 3 37S 327 钴（Co) 3d 74s 2 33/2 9/24F 9/229 铜（Cu) 3d 104s 1 01/2 1/22S 1/250 锡（Sn) 4d 105s 25p 2 11 03P 064 钆（Gd) 4f 75d 6s 2 2 429D 265 铽（Td) 4f 96s 25 5/215/2 6H 15/2 69 铥（Tm)4f 136s 23 1/2 7/22F 7/2由上表可以看到，用2中的方法确定原子基态是很方便的，并且可以处理大于2个电子的情况。
（N ≤2l+1) (N>2l+1) (13)..................（12） . (14) (15)4.结束语对于原子中同科电子的L-S耦合，泡利不相容原理对角动量的合成进行了限制，同时由能量最低原理得到的洪特规则又给出了电子耦合后的能态中能量最低态的要求，从而确定基态。
本文的方法在使用上简洁明了，并且使用矢量模型让问题更加直观，在最后的例子中，发现使用该方法得到原子基态的过程的确方便快捷，并且正确。
这种方法对我们的学习也是大有裨益的。
References:[1] 杨福家. 原子物理学[M]. 北京:高等教育出版社,2008.[2] 李融武. 量子物理学课堂讲义[M].2014[3] 刘国范宋昭明. 确定原子态的一种简易方法[J].大学物理.1987.。
