2089(非)
2090多电子原子中单电子波函数的角度部分和氢原子是相同的,对吗?
2090(是)
2092量子数为L和S的一个谱项有(a)个微观状态。
1D2有(b)个微观状态。
2092(a)(2L+1)(2S+1)(b)5
2095由组态p2导出的光谱项和光谱支项与组态p4导出的光谱项和光谱支项相同,其能级次序也相同,对吗?
2095非
2097基态Ni原子可能的电子排布为:
(A)1s22s22p63s23p63d84s2(B)1s22s22p63s23p63d94s1
由光谱实验确定其能量最低的光谱支项为3F4,试判断它是哪种排布?
----------()
2097(B)组态全部光谱项为1D,3D
(B)中不含3F4支项,因此是(A)排布。
2101写出V原子的能量最低的光谱支项。
(V原子序数23)_______________。
2101V(1s22s22p63s23p64s23d3)4F3/2
2102Cl原子的电子组态为[Ne]3s23p5,它的能量最低的光谱支项为____.
21022P3/2
2104多电子原子的一个光谱支项为3D2,在此光谱支项所表征的状态中,原子的总轨道角动量等于(a);原子总自旋角动量等于(b);原子总角动量等于(c);在磁场中,此光谱支项分裂出(d)个蔡曼(Zeeman)能级。
2104(a)
(b)
(c)
(d)5
2105Ti原子(Z=22)基态时能量最低的光谱支项为________________。
2105Ti[Ar]4s23d2
3F2
2106写出下列原子基态时的能量最低的光谱支项:
(1)Be(Z=4)()
(2)C(Z=6)()
(3)O(Z=8)()
(4)Cl(Z=17)()
(5)V(Z=23)()
2106
(1)1S0
(2)3P0(3)3P2
(4)2P3/2(5)4F3/2
2107写出基态S,V原子的能量最低的光谱支项。
(原子序数S:
16;V:
23)
2107S:
3P2V:
4F3/2
2108求下列原子组态的可能的光谱支项。
(1)Li1s22s1
(2)Na1s22s22p63p1
(3)Sc1s22s22p63s23p64s23d1
(4)Br1s22s22p63s23p64s23d104p5
2108
(1)2S1/2
(2)2P3/2,2P1/2(3)2D5/2,2D3/2(4)2P3/2,2P1/2
2109写出基态Fe原子(Z=26)的能级最低的光谱支项。
2109Fe(1s)2(2s)2(2p)6(3s)2(3p)6(4s)2(3d)65D4
2110Co3+和Ni3+的电子组态分别是[Ar]3d6和[Ar]3d7,预测它们的能量最低光谱支项。
2110Co3+:
5D4Ni3+:
4F9/2
2113请给出锂原子的1s22s1组态与1s22p1组态的光谱支项,并扼要说明锂原子1s22s1组态与1s22p1组态的能量不等(相差14904cm-1),而Li2+的2s1组态与2p1组态的能量相等的理由。
2113Li1s22s1光谱支项2S1/2
1s22p12P3/2,2P1/2
Li2+2s1光谱支项2S1/2
2p12P3/2,2P1/2
Li原子是多电子原子,原子轨道的能级与n,l有关,所以组态1s22s1与1s22p1能量不等。
Li2+是类氢离子,仅有一个电子,能级只与n有关,所以这两组态能量相等。
2115对谱项3P,1P,1D和6S考虑旋轨偶合时,各能级分裂成哪些能级?
2115考虑到旋轨偶合,引出量子数J,光谱项分裂成光谱支项
3P:
3P2,3P1,3P0分裂成3个能级
1P:
1P1不分裂
1D:
1D2不分裂
6S:
6S5/2不分裂。
2116求下列谱项的各支项,及相应于各支项的状态数:
2P;3P;3D;2D;1D
21162P:
光谱支项为2P3/2,2P1/2,其状态数分别为4和2。
3P:
光谱支项为3P2,3P1,3P0,其状态数分别为5,3,1。
3D:
光谱支项为3D3,3D2,3D1,其状态数分别为7,5,3。
2D:
光谱支项为2D5/2,2D3/2,其状态数分别为6,4。
1D:
光谱支项为1D2,其状态数为5。
2118碳原子的基组态为1s22s22p2,最低能级的光谱项为3P,当考虑到旋轨偶合时能产生哪些能级。
若加一个外磁场时,上述各能级进一步分裂成几个能级。
2118旋轨偶合能级有3P2,3P1,3P0;施加外磁场上述能级进一步分别分裂为5,3,1个。
2127求氢原子分别属于能级:
(1)-R,
(2)-R/9,(3)-R/25的简并度。
2127
(1)1;
(2)9;(3)25.
2141Li原子基组态的光谱项和光谱支项为______________________。
21412S,2S1/2
2146电子体系的完全波函数可用Slater行列式来表示,Slater行列式的元素是(a)。
采用行列式形式,自然会满足下述条件:
当交换任何一对电子的包含自旋的坐标时,完全波函数应该是(b)(填写对称的、反对称的或非对称)。
2146(a)自旋-轨道,(b)反对称的
2147描述单电子原子运动状态的量子数(不考虑自旋-轨道相互作用)是__n,l,m,ms
2148在一定的电子组态下,描述多电子原子运动状态的量子数(考虑自旋-轨道相互作用)是____L,S,J,MJ_______。
2164通过解氢原子的薛定谔方程,可得到n,l,m和ms四个量子数,对吗?
2164不对。
2166氢原子中的电子处在3d轨道之一,它的轨道量子数n,l,m的可能值各是多少?
2166n=3,l=2,m=0,或±1,或±2
2168主量子数n=5的原子轨道中能容纳电子的数目最多是多少?
21682n2=50
2176在径向分布函数图(D(r)-r)中,ns原子轨道有(a)个节点,nd则有(b)个节点,两者不同是因为(c)。
2176(a)n-1,(b)n-3,(c)d轨道有两个径向节面。
2192测定处于3d态的氢原子的轨道角动量的z分量,可能得到几个测定值?
---------()
(A)1(B)2(C)3(D)4(E)5
2192E
2194从数学表达式上看,氢原子哪些状态的电子概率密度在核处非零?
2194s态
2198d电子微观状态数为________。
219810。
2199计算氢原子1s态的平均势能。
已知用原子单位时,
2199
=
=
即-27.2eV.
2200氢原子的零点能约为_______。
220013.6eV或-13.6eV,2.18×10-18J
2208写出两个非等价电子p1p1组态的光谱项。
2208
2209p电子微观态的简并度为__6________。
2211下面各种情况最多能填入多少电子:
(1)主量子数为n的壳层;
(2)量子数为n和l的支壳层;(3)一个原子轨道;(4)一个自旋轨道。
22112n2;2(2l+1);2;1;
2213碳的下列组态
(1)1s22s22p2;
(2)1s22s22p13p1各有多少个状态?
2213
(1)15个状态,
(2)36个状态
2230氢原子光谱中第6条谱线所产生的光子能否使分子CH2(CH)6CH2从其基态跃迁到第一激发态(设该分子的长度为1120pm)。
2230氢原子光谱第6条谱线产生的光子的能量为
CH2(CH)6CH2激发所需最低能量为
E6>
E,能使CH2(CH)6CH2从基态跃迁到第一激发态
2233H-与He原子的总能量哪一个比较低?
2233He原子总能量比H-低。
因ZHe=2,ZH=1
2237某元素的原子基组态可能是s2d6,也可能是s1d7实验确定其基态光谱支项为5F5,请确定其组态。
2237s2d6的基谱项:
m210-1-2
∑m=2×2+1+0-1-2=2L=2
J=L+S=4谱项为5D4
s1d7的基谱项:
m0210-1-2
∑m=0+2×2+1×2+0-1-2=3L=3
J=L+S=5谱项为5F5
根据题意该原子的基组态为s1d7
2238求组态d10f14s1的基态光谱支项。
2238d10f14均为满层,故光谱项由s1决定。
L=0,S=1/2,J=1/2则光谱项为2S1/2
2240某元素的原子基组态可能是s2d3,也可能是s1d4,实验确定其能量最低的光谱支项为6D1/2,请确定其组态。
2240s2d3的电子排布为
m210-1-2
∑m=2+1+0=3L=3
J=L-S=3/2谱项为4F3/2
s1d4的电子排布为:
m0210-1-2
∑m=0+2+1+0-1=2,L=2
J=|L–S|=1/2谱项为6D1/2
根据题意该原子的基组态为s1d4。
也可用多重态2S+1=6,S=5/2必为s1d4组态来解。
2245已知He+处于
态,式中
求其能量E、轨道角动量┃M┃、轨道角动量与z轴夹角,并指出该状态波函数的节面个数。
2245根据题意该状态n=3,l=2,m=0,He+`,Z=2
E=-13.6(Z2/n2)=-13.6(22/32)eV=-6.042eV
┃M┃=
=0,说明角动量与z轴垂直,即夹角为90°
总节面数=n-1=3-1=2个
其中球节面数n-l-1=3-2-1=0个
角节面数l=2个
由
-1=0得
1=57.74°,
2=125.26°
角节面为两个与z轴成57.74°和125.26°的圆锥面。
22464f轨道有几个径向节面?
角度节面?
总节面数?
22464f轨道径向节面为n-l-1=0
角度分布节面为l=3个
总节面数为n-1=3个
2253两个原子轨道
和
互相正交的数学表达式为_______________。
2253
2261某多电子原子的一个光谱支项为3D2。
在此光谱支项所表征的的状态中,原子的轨道角动量为______,原子的自旋角动量为______,原子的总角动量为___________,在外磁场作用下,该光谱支项将分裂为_______个微观状态。
2261
2266Zn2+的一个激发组态是3d94p1,写出这一组态所有的光谱项。
2266d9p1和d1p1组态谱项一致。
3F,3D,3P,1F,1D,1P
2268分别写出氢原子4d和4f轨道的磁矩。
22684d:
4f:
2269请写出“核不动近似”条件下单电子原子的薛定谔方程。
2269
或
2270若氢原子基态到某激发态跃迁光谱波长为1.217×10-5cm,求该激发态的量子数n。
2270
n=2
2272求氢原子中电子处于
状态时的最可几半径。
2272当
时,
有4
只有
2273已知氢原子
。
试求该状态电子概率密度为0的节面半径。
2273
则有
解该一元二次方程,得
2274氢原子3d轨道角动量沿磁场方向分量的最大值和最小值分别为(a)和(b)。
2274a:
b:
0
2278单电子原子是两粒子体系,请写出其薛定谔方程(选用直角坐标)。
2280写出单电子原子的
函数归一化时的积分变量及积分区间。
2280
2281分别写出氢原子4d轨道和4f轨道的角动量。
22814d轨道:
4f轨道:
2287Li2+的一个电子所处的轨道的能量等于氢原子1s轨道能量,求该轨道可能是Li2+的哪个轨道?
2287
该轨道是Li2+的主量子数为3的轨道,可能是3s,3p或3d.。
2288已知
,其中
皆为归一化的波函数,请写出
的归一化表达式。
2288
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
2290求l=3,ml=0的电子轨道角动量的大小及其与z轴的夹角。
2290