第四章 碱金属原子和电子自旋

第四章 碱金属原子和电子自旋

碱金属元素是锂Li、钠Na、钾K、铷Rb、铯Cs和钫Fr。它们的原子序数分别为3、11、19、37、55 和87。这些元素在周期表中属于同一族，具有相仿的化学性质，都是一价的。它们的电离电势都比较小，容易被电离，它们具有金属的一般性质。

从这些元素的化学性质和物理性质及有关资料可以推究它们的原子结构。以后我们会知道它们有相仿的结构，它们的结构比单电子的氢原子和类氢离子要复杂些，但同其他原子比较还不是很复杂的。在讨论了氢原子和类氢离子的光谱和这类体系的结构以后，把建立起来的方法推广到略复杂一些的碱金属原子，从而研究它们的结构，是一个很自然的进展。

4.1 碱金属原子的光谱

一、四个线系

几种碱金属元素的原子光谱具有相仿的结构，光谱线也明显地构成几个线系。一般观察到四个线系。图4.1显示锂的这四个线系，这是按波烽的均匀标尺作图的，图中也附了波长标尺。

主线系：波长范围最广，第一条线是红色的，其余诸线在紫外。其系限的波数是43484.4厘米，相当于波长229.97纳米。

第一辅线系基线系（又称漫线系）：在可见部分。

第二辅线系（又称锐线系）：第一条线在红外，其余在可见部分，并有同一线系限。 柏格曼线系（又称基线系）：全在红外。

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用摄谱仪把光谱摄成相片时，不同线系会同时出现。例如采用对可见光和紫外光灵