《结构和原子光谱；（3）分子结构和分子光谱；（4）固体结构》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构和原子光谱；（3）分子结构和分子光谱；（4）固体结构（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 前 言 本书是我们在中国科学技术大学讲授“物质结构”课程所编的讲义的基础上多次补充、修改而成的。 目前，用量子理论处理原子、分子和固体的结果已能根据微观粒子的相互作用来解释和预言很多宏观 上所能观察到的规律。因此，这门课的目的在于使化学、材料科学、生物等专业的学生能在量子理论的基 础上了解化学和化学物理的有关现象与物质的微观结构的本质联系，以及掌握有关揭示物质微观结构的理 论和实验方法。本书从量子理论的建立和发展讲起，并在了解原子的电子结构的基础上，进而讨论原子的 集合体分子和固体的结构。本书主要由四部分组成：(1)非相对论量子力学的基本原理；(2)原子的电子 结构和原子光谱；(3)分子结
2、构和分子光谱；(4)固体结构。 本书在选材上尽量用较新的科研成果和量子观点(分子轨道理论，能带论等)来阐明物质的微观结构，比 一般的物质结构教科书增加了算符理论、微扰理论、群表示理论、多原子分子光谱、固体的电子结构和能 带理论等内容。这样，本书就包括了量子力学、量子化学、分子光谱学和固体物理学中的基本内容，以使 学生打下更为坚实的理论基础。 考虑到化学系的学生往往不习惯于将其所学到的数理知识应用于具体科研问题的理论分析和处理，因 此本书在写法上有意加强了这方面的训练：对于重要的结果，或用较少的数学运算就能得到的结果，并不 回避用高等数学进行严格推导，且对其物理意义作理论分析。对于那些需用冗长的
3、数学运算而又易弄混其 物理轮廓的问题，本文直接给出结果并分析其物理意义。 书中的第四章是相对独立部分，亦可作为量子化学课群论部分的教材。 限于作者的学术和教学水平，书中的不妥之处在所难免，恳请读者给予批评指正。 本书在编写过程中得到辛厚文、俞书勤教授的帮助与支持，在此顺致谢意。 编 者 1990年1月 于中国科学技术大学近代化学系 1 第二章 多电子原子 . 41 2.1 变分法 . 41 2.1.1 变分原理 . 41 2.1.2 变分法 . 41 2.2 氦原子基态的变分处理 . 42 2.2.1 氦原子的 Schrdinger 方程 . 42 2.2.2 原子单位 . 43 2.2.3
4、单电子近似 . 43 2.2.4 反对称波函数和泡利(Pauli)原理 . 44 2.2.5 氦原子基态的变分处理 . 44 2.3 自洽场方法 . 46 2.3.1 氦原子总能量的表达式 . 46 2.3.2 哈特利-福克(Hartree-Fock)方程 . 48 2.4 中心力场近似 . 49 2.4.1 中心力场近似 . 49 2.4.2 屏蔽常数和轨道指数 . 50 2.5 原子内电子的排布 . 52 2.5.1 Pauli 原理 . 52 2.5.2 能量最低原理 . 53 2.5.3 洪特(Hund)规则 . 54 2.6 原子的状态和原子光谱项 . 54 2.6.1 电子组态与原子状态 . 54 2.6.2 原子光谱项 . 55 2.6.3 举例说明原子光谱项的写法 . 56 2.7 原子光谱 . 58 2.7.1 原子发射光谱和原子吸收光谱 . 58 2.7.2 原子光谱项所对应的能级 . 59 2.7.3 原子光谱的选择定则 .
