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文檔簡介

泡利不相容原理

1.費米子和玻色子2.費米子泡利不相容原理

費米子：自旋為的半奇數倍的粒子。如電子，質子等。

玻色子：自旋S＝0或的整數倍的粒子。如光子，氘核等。不能有兩個或兩個以上的電子具有相同的四個量子數n,l,ml,ms.3.玻色凝聚玻色子不受泡利不相容原理的限制，一個單粒子態可容納多個玻色子—玻色凝聚。泡利不相容原理1.主量子數，它大體上決定原子中電子的能量。四個量子數：描述原子中電子的量子態。2.軌道量子數（角量子數）它決定電子繞核運動的角動量的大小，影響原子在外磁場中的能量。一般來說，處于同一主量子數n，而不同角量子數的狀態中的電子，其能量也稍有不同（多電子情況）。電子的總的角動量這一角動量的合成叫自旋軌道耦合總角動量的值由量子力學可知：J

也是量子化的。如何耦合？量子化條件！量子數j的取值取決于l和s：量子數直接相加減！當n一定,可取n個值,當一定,可取個值,當給定,可取2個,4.原子殼層n所能最多填充的電子數:例：5、能量最小原理：原子處于正常狀態時，其中電子都要占據最低能級。判斷能級高低的經驗公式：其值越小，能級越低。如:4s(l=0)能級：3d(l=2)能級：可解釋，電子先填入4s，后填入3d的特例。討論：原子能量主要與主量子數n

有關，一般是n越大能量越高，但也會受角量子數l

的影響，因此屬于小n

的次殼層的能量不一定低，這將導致電子排布有一些特殊情況。3.磁量子數決定電子繞核運動的角動量在外磁場中的（2l+1）種空間指向。影響原子在外磁場中的能量。電子角動量在外場分量4.自旋磁量子數決定電子自旋角動量在外磁場中的兩種指向，也影響原子在外磁場中的能量。5.總角動量量子數殼層和支殼層殼層：n相同的可能電子態構成一個殼層。

n＝1,2,3,…表示為

K,L,M,N,O,P,…

n殼層最多容納的電子數為2n2次殼層：(n相同)l相同的可能電子態構成一個支殼層。

l＝0,1,2,…表示為s,p,d,f,g,h,…l支殼層最多容納的電子數為2(2l+1)次殼層的電子排布稱為電子組態，例如:氬(Ar,Z=18)1s22s22p63s23p6。綜上所述,基態原子的電子排布由兩個原理決定：(1)能量最低原理；(2)泡利不相容原理。261014（n=4）

spdf(l=0,1,2,3)原子中各殼層最多可容納的電子數表0123456

spdfghi1,k2,L3,M4,N5,O6,P7,Q2226826101826101432261014185026101418227226101418222698原子的殼層：n相同的電子組成一個殼層。原子的次殼層：相同的電子組成一個次殼層。2(2l+1)1.根據量子力學理論，氫原子中電子的角動量為

L=當主量子數n=3時，電子角動量的可能取值為

。電子角動量在外場分量的可能取值為

。l=0,1,2當一定,可取個值,２、寫出硼(B,Z=5)和銅（Cu,Z=29)等原子在基態時的電子排布式。解：按“常規”從內到外排布為261014（n

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