三、碱金属原子光谱的精细结构

         碱金属原子都是类氢原子,原子实的轨道角动量、自旋角动量等都等于零,价电子的轨道角动量就是整个原子的轨道角动量,价电子的自旋角动量就是整个原子的自旋角动量,价电子的各量子数也就可以用来描述整个原子的状态。用大写的字母S, P, D, F等分别表示轨道量子数l = 0, 1, 2, 3等,并分别代表原子态。

         碱金属的原子光谱有四个主要线系:主线系、锐线系、漫线系和基线系,对于锂原子光谱,它们分别对应于nP®2S的跃迁、nS®2P的跃迁、nD®2P的跃迁和nF®3D的跃迁。当用高分辨率的光谱仪观察光谱时可以发现,每条光谱线不是简单的一条线,而是二条或三条线,这就是光谱线的精细结构。进一步观察发现,所有的碱金属原子的光谱都有类似的精细结构。例如,在光学实验中常用的钠黄光是主线系第一条谱线,是从3P®3S跃迁形成的,是由波长分别为589.0 nm和589.6 nm两条谱线组成的。

         正如前面所说,光谱线的分裂来源于能级的分裂。那么碱金属原子的能级为什么会发生分裂呢?分裂的规律又是怎样的呢?

       
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