题目
考虑精细结构,形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为____。第一空:——
考虑精细结构,形成锂原子第二辅线系谱线的跃迁过程用原子态符号表示应为____。
第一空:
——
题目解答
答案
2p1/2-2s1/2
解析
考查要点:本题主要考查对原子光谱线系的理解,特别是锂原子第二辅线系的跃迁过程。需要掌握原子能级的精细结构、跃迁规则及线系分类。
解题核心思路:
- 明确线系分类:辅线系通常对应同一主量子数(n)内的不同角动量(l)跃迁,且需考虑精细结构中角动量量子数(j)的影响。
- 分析能级结构:锂原子基态为2s¹,激发态为2p¹。在精细结构中,2p分裂为2p₁/₂和2p₃/₂,2s分裂为2s₁/₂。
- 确定跃迁类型:第二辅线系对应同一n层内,从p态到s态的跃迁,且j值相同(均为1/2)。
破题关键点:
- 主量子数不变(n=2),角动量量子数从l=1(p)变为l=0(s)。
- j值匹配:2p₁/₂与2s₁/₂的j值均为1/2,符合跃迁选择定则。
锂原子的电子排布为1s²2s¹,基态为2s₁/₂。当电子被激发到2p轨道时,形成2p₁/₂和2p₃/₂两个能级(精细结构分裂)。第二辅线系的跃迁需满足以下条件:
- 主量子数不变:n=2(同一能层内跃迁)。
- 角动量变化:l从1(p)变为0(s),即Δl=−1。
- j值匹配:仅允许Δj=0或±1的跃迁。本题中,2p₁/₂(j=1/2)跃迁到2s₁/₂(j=1/2),满足Δj=0。
因此,形成第二辅线系的跃迁过程为 2p₁/₂ → 2s₁/₂。