洪德规则(,又译洪特规则、洪特定则)是原子物理学中关于L-S耦合电子组态的能级顺序的一个规则。
1925年,德国物理学家弗里德里希·洪德提出该规则关于总自旋量子数S、总方位角量子数L的前两条。1927年又加上了关于总角动量量子数J的一条,将其扩成三条。(中学课本出现的洪德规则多为下面的第1條洪德規則,又叫洪德最大多重度规则。)
他指出:
#对于一组原子态,自旋多重度2S+1最大,能量最低。亦可表述为S最大的态能量最低
#S相同时,L最大的态能量最低
#a) 一个光谱项的光谱支项中,如果最外亚层电子数小于/等于最外亚层的“最大”电子数的一半,J=L-S 最小的光谱支项能量最低,可命名为正常次序;b) 如果最外亚层电子数大于最外亚层的“最大”电子数的一半,J=L+S最大的光谱支项能量最低,可命名为倒转次序。
不过,洪德规则对有些原子的低激发态能级次序并不适用!例如,实验表明氦原子的P能级的三重态为倒转次序,其光谱项和光谱支项记为He(1s12p1): 3P{3P0, 3P1, 3P2}。然而,He(1s12p1)的最外亚层(2px)电子数(x
)为1,最外亚层(2px)的最大电子数(x_{\rm max}
)为6,1≯(0.5×6),与第3b条规则矛盾!这些特例出现的原因是L-S耦合模型在这几个原子身上不再适用。
值得注意的是,洪德规则只能被用来找到能量最低的那一个光谱项,不能被用来给此外的原子能级们比大小。
参考文献
评论 (0)