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绪论 1

1．氢原子在可见区和近紫外区的发射光谱(巴耳末系，Herzberg[41]) 4

3．钠原子的发射光谱(用一个钠电极产生的电弧) 4

2．钠原子的吸收光谱(Kuhn[42]) 4

4．镁的弧光谱 5

5．水银蒸汽灯的光谱 5

6．色散率很大时(2.7埃/毫米)铁弧光谱的一部分 6

7．PN分子的带光谱(Curry，Herzberg and Herzberg[43]) 6

1．能量单位的转换因数 8

第一章 最简单的线光谱和原子理论概要 9

1．经验的氢光谱项 9

8．氢原子光谱图 11

2．玻尔关于巴耳末光谱项的理论 11

9．氢原子的玻尔圆形轨道(从n=1到n=4) 13

10．在k=1，2，3时氢原子的玻尔-索末菲轨道(取自Grotrian[8]) 15

2．类氢离子的里德伯常数和赖曼系的第一条谱线 18

11．氢原子(在发射时)的巴耳末系中序数较高的部分．图从第七条线开始，并表出了连续光谱区(Herzberg[41]) 19

3．能级图的表示法 19

12．H原子的能级图(Grotrian[8]) 20

13．包括精细结构的氢原子能级图(Grotrian[8]) 22

4．波动力学或量子力学 23

14．银箔所生电子衍射的照相 25

15．一个电子绕原子核运动的圆形轨道的德布罗意波(定性的表示) 26

16．弦的振动：基音与泛音 27

17．德布罗意波在狭缝上的衍射(测不准原理) 30

18．当n=1，2，3时，氢本征函数与向径有关的部分 33

19．氢原子本征函数与γ无关部分的节面(l=3，m=1) 34

20．n=1，2，3时，氢原子的电子的几率密度分布．图中以距离γ为自变量 35

21．氢原子或类氢离子在不同态中的电子云(几率密度分布)(参阅White[5]) 36

22．H原子在n=1，l=0和n=2，l=0态中速度和动量的几率分布 39

23．四极子的例子 43

5．硷金属元素的光谱 44

24．Li原子的能级图(取自Grotrian[8]) 47

25．锂和类锂离子的能级图(从LiI到OVI) 49

26．类锂离子光谱项的莫塞莱图 51

6．氦与硷土金属的光谱 52

27．氦的能级图 52

1．经验事实与形式的说明 57

第二章 线光谱的多重结构与电子自旋 57

28．钾的能级图(Grotrian[8]) 58

3．双重光谱项的I值 59

30．一个复双重线2P—2D的起源 60

29．双重谱线的例子 60

31．某些钙的三重线(Ca I) 61

32．Ca I的能级图(Grotrian[8]) 62

4．三重光谱项的I值 62

33．一个复三重线的起源 63

34．C+在6800埃处的4P—4D的跃迁 65

2．量子数的物理意义 66

35．由l1与l2求合成轨道角动量L的加法．l2=2，l2=1，L=3，2，1． 67

36．矢量l1与l2绕合成矢量L的进动 68

5．不同的电子组态的光谱项的L值与光谱项符号 70

37．在不同的例子中，由L与S得到合成矢量I的矢量加法 72

6．S取不同的值时光谱项的多重数 73

38．一个倒光谱项4D的例子 74

7．各种数目的电子的可能多重数 77

39．在磁埸内谱线分裂的例子(塞曼效应)(取自Back and Lande [6]) 78

3．空间量子化：塞曼数应与斯塔克效应 78

40．总角动量I在磁场H内沿H的方向为轴的进动 79

41．I=2与I=5/2时，在磁场H内总角动量I的空间量子化 80

42．斯忒恩-盖拉赫实验的图解 82

43．I=1/2与I=1的空间量子化 83

44．I=3→I=2的组合的正常塞曼效应 85

45．钠的D线的反常塞曼效应，~2P_(1/2)→~2S_(1/2)与~2P_(3/2)→~2S_(1/2) 87

46．一个~3S_1→~3P_1跃迁的反常塞曼分裂 88

47．一个原子内磁矩的相加(用以说明朗德的g公式) 89

48．~2P_(1/2)态的磁矩的来源 91

49．~2P→~2S跃迁的帕邢-拜克效应 93

50．氦线λ4388的斯塔克效应的分裂(根据 Foster[132]) 93

51．在电场内一个电偶极矩的产生(斯塔克效应)和I绕电场方向的进动 94

52．钠的D线的斯塔克效应 95

53．在强电场内~3D光谱项的斯塔克效应(与帕邢-拜克效应相似) 96

1．泡利原理和构造原理 99

第三章 元素的构造原理和元素的周期系统 99

8．氦的本征函数的对称性 103

9．一个电子的允许态 104

2．从电子组态来决定光谱项的类型 105

10．非同科电子的光谱项 107

11．同科电子的光谱项 108

12．两个同科P电子的光谱项的导出 110

54．H，Li~+，Na~+，K~+在基态时电荷的径向分布 112

3．元素的周期系 113

13．元素的基态的电子组态和光谱项类型 114

55．CI的能级图 118

56．NI的能级图 119

57．对于不同的核电荷Z，各个壳层能量的粗略表示(以说明内壳层的充填) 122

第四章 原子光谱的精细情节 125

1．谱线的强度 125

58．最重要的星云线的来源(在OⅡ，OⅢ与NⅡ的低光谱项之间的跃迁) 130

14．一个~2p—~2D跃迁的强度 133

2．有若干个外层电子时谱线系的极限，反常光谱项及有关的问题 133

59．具有不同的线系极限的氧原子的能级图 134

60．一个硷土族的反常三重线的起源 136

61．具有反常光谱项系的Be I的能级图(Paschen and Kruger[78]) 137

62．Zn I~b的能级图(Beutler and Guggenheimer[80]) 140

63．AlⅡ的3F微扰光谱项与类氢光谱项4R/n~2及~1F光谱项的比较 141

64．位于原子或离子的第一电离电势之上的光谱项的预电离 142

3．其他类型的耦合 143

65．一个ps组态的光谱项的相对位置 144

66．被观测到的碳族元素的第一个激发光谱项~3P和~1P的相对位置 145

4．间隔规则；多重线的分析 146

15．C~+的~4p—~4D跃迁(Fowler and Selwyn [59]) 147

16．Fe I多重线(Laporte[82]) 149

67．三条光谱线的超精细桔构 150

第五章 谱线的超精细结构 150

1．同位素效应 151

68．znⅡ的谱线6215埃的同位素效应(图解) 152

2．核自旋 153

69．包括核自旋的矢量图与相应的能级图 154

70．角动量矢量绕总角动量F的进动．图中I=2，F=5，光谱项为~5F_4 155

71．图67中三条谱线的超精细结构的能级图 156

72．I=1/2，I=3/2时光谱项的超精细结构分项F=1与F=2的塞曼分裂 158

17．核自旋的观测值 161

第六章 一些实验结果和应用 164

1．能级图与电离电势 164

73．Al I的能级图(Grotrian[8]) 165

74．Cl I的能级图(Kiess and de Bruin[103]) 166

75．Hg I的能级图(Grotrian[8]) 167

76．Ni I的能级图(Russell[104]) 168

18．元素的电离电势 169

2．磁矩与磁化率 171

77．磁化强度P对磁场强度和绝对温度H/T的关系(Langevin) 173

19．稀土族离子的磁矩的计算值和观测值 175

3．化学上的应用 178

78．中性原子的电离电势与原子序数的关系 180

20．电子亲合势 182

79．氢分子 186

80．两个氢原子的位能与原子核间距离的关系 187

21．同极价 188

参考文献 195