第二 章 原子光谱项和分子光谱项
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光谱项和光谱支
光谱项和光谱支是指原子或分子在光谱中出现的不同能级。
每个光谱项代表了原子或分子的一个特定的能级,而光谱支则是指所有与该能级相关的谱线。
光谱项和光谱支对于研究原子和分子的能级结构以及光谱特性非常重要。
在原子或分子中,能级是电子的能量状态。
当原子或分子受到能量激发时,电子可以跃迁到更高的能级。
当电子回到较低能级时,会释放出能量,这些能量以电磁波的形式发射出来。
这些电磁波可以形成光谱线,其中每个光谱线对应一个光谱项。
光谱项通常用字母符号表示,例如,Hα代表氢原子的第一个能级到第三个能级的跃迁所产生的光谱线。
每个光谱项都有一个特定的能级结构和光谱特性,例如波长和强度。
光谱支是指所有与一个特定能级相关的光谱线。
例如,氢原子的第一能级可以产生许多不同的光谱线,这些光谱线组成了一系列光谱支,称为巴尔末系列。
每个光谱支对应一个光谱项,但它们都与同一个能级相关。
光谱项和光谱支对于研究原子和分子的能级结构和光谱特性非常重要。
通过测量和分析光谱线,可以确定原子或分子的能级结构和化学性质,并且可以用于诊断和分析许多不同的物质。
- 1 -。
一、填空题1。
已知:类氢离子He +的某一状态Ψ=0202/30)22()2(241a re a r a -⋅-⋅π此状态的n,l ,m 值分别为_____________________。
其能量为_____________________,角动量平方为_________________.角动量在Z 轴方向分量为_________.2。
He +的3p z 轨道有_____个径向节面, 有_____个角度节面。
3。
如一原子轨道的磁量子数m=0,主量子数n ≤2,则可能的轨道为__________.二、选择题1. 在外磁场下,多电子原子的能量与下列哪些量子数有关( B )A 。
n,lB 。
n,l ,m C. n D 。
n ,m2. 用来表示核外某电子运动状况的下列各组量子数(n,l ,m ,ms )中,哪一组是合理的(A) A 。
(2,1,—1,—1/2) B. (0,0,0,1/2)C. (3,1,2,1/2)D.(2,1,0,0)3。
如果一个原子的主量子数是4,则它( C )A 。
只有s 、p 电子B 。
只有s 、p 、d 电子C 。
只有s 、p 、d 和f 电子D 。
有s 、p 电子4. 对氢原子Φ方程求解,下列叙述有错的是( C ).A 。
可得复函数解Φ=ΦΦim m Ae )(.B. 由Φ方程复函数解进行线性组合,可得到实函数解。
C. 根据Φm (Φ)函数的单值性,可确定|m |=0。
1.2 (I)D 。
根据归一化条件1)(220=ΦΦΦ⎰d m π求得π21=A5。
He +的一个电子处于总节面数为3的d 态问电子的能量应为 ( D )。
A.1B.1/9 C 。
1/4 D 。
1/166. 电子在核附近有非零几率密度的原子轨道是( D )。
A.Ψ3P B 。
Ψ3d C 。
Ψ2P D.Ψ2S7。
氢原子处于下列各状态 (1)ψ2px (2) ψ3dxz (3) ψ3pz (4) ψ3dz 2 (5)ψ322 ,问哪些状态既是M 2算符的本征函数,又是M z 算符的本征函数?CA 。
原子光谱项和基谱支项的简单推求
原子光谱学和基谱学是光谱学的两个重要分支,分别与原子性质和基性质有关。
原子光谱
学的研究和应用主要是研究原子的发射和吸收光谱特性,基谱学主要研究和应用分子光谱
特性。
原子光谱项一般指原子性特征,包括原子态、分子态、单离子态等。
基谱支项则指
分子性特征,包括分子状态、化学键、空间结构等。
原子光谱学主要研究原子发射光谱特性,为求解结构及化学反应机理提供信息。
原子发射
光谱又可以细分为发射线谱(electron lines)、离子谱(ion spectra)、可溶性离子谱(soluble ion spectra)等。
吸收光谱象征原子态的吸收,是探测原子态的有效方法。
基谱学的研究聚焦于分子的发射光谱和发射光谱特性,用于探索和描述分子状态、化学键、空间结构等信息。
发射光谱包括振动光谱、旋转光谱、旋转振动光谱、多重光谱等,可以
用来研究分子所具有的能量状态,此外,吸收光谱也用于探索分子性质。
一般来说,基谱
学的研究方法可以源于原子光谱学的研究方法。
原子光谱学和基谱学都是光谱学的重要分支,可以独立认识和开发应用。
原子光谱项可以
划分为原子态、分子态、单离子态等,基谱支项则可以细分为分子状态、化学键、空间结
构等。
运用原子光谱学和基谱学研究可以深入了解原子性质和分子性质,并为科学实验提
供有效帮助。
结构化学第二章复习要求
1.了解下列概念
①定态、基态、激发态
②折合质量
③直角坐标与极坐标的关系与换算;哈密顿算符的极坐标形式
④原子单位制
⑤变数分离法
⑥主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数;方向量子化
⑦波函数与电子云的图形
⑧单电子近似、中心立场模型、自洽场模型
⑨原子光谱和光谱项
⑩电子的状态和原子的能态
⑾相对论效应对元素周期性质的影响
⑿基态原子的电子排布
2.掌握下列概念
①核固定近似
②单电子原子Schrodinger方程的形式及其波函数形式Ψ=RΘΦ
③角动量沿z轴分量算符的极坐标形式
④波函数的实函数与复函数形式
⑤量子数的物理意义(决定能量、角动量)及物理量计算公式
⑥波函数的角度函数、径向分布函数的定义
⑦波函数的量子数与径向分布图、角度分布图形状的关系;波函数的量子数
与径向节面、角度节面、总节面的关系;径向与角度节面的形状
⑧屏蔽常数与Slater法
⑨HOND规则与光谱项能级高低的判断
⑩类氢离子体系各物理量的确定值、平均值的计算方法;电子出现几率的计算
⑾原子轨道能与电子结合能与电离能的关系
3.熟练掌握下列内容
①求某Ψ描述的状态的能量
②求轨道角动量M的大小、M沿z轴的分量、M与z轴的夹角
③波函数的角度分布图与径向分布图
④单电子及多电子原子轨道能的Slater法计算(屏蔽常数)
⑤最低光谱项、光谱支项的求算及能量高低。
课后习题答案第一章:绪论1.解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1.解释下列名词:(1)原子光谱和分子光谱;(2)原子发射光谱和原子吸收光谱;(3)统计权重和简并度;(4)分子振动光谱和分子转动光谱;(5)禁戒跃迁和亚稳态;(6)光谱项和光谱支项;(7)分子荧光、磷光和化学发光;(8)拉曼光谱。
答:(1)由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱;由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
(2)当原子受到外界能量(如热能、电能等)的作用时,激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定,一般约在108 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱;当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态,这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
(3)由能级简并引起的概率权重称为统计权重;在磁场作用下,同一光谱支项会分裂成2J+1个不同的支能级,2J+1称为能级的简并度。
(4)由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱;由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。