黑体辐射本领:在单位时间从黑体的单位表面积上辐射出去的波长在λ附近波长范围内的能 黑体辐射本领 量大小 莱曼系 n—n=1 巴耳末系 n—n=2 帕邢系 n—n=3 光谱 主线系(principal series) np 2s 锐线系(sharp series) ns 2p （第二辅助线） 这是根据ΔL=-+1 得到 漫线系(diffuse series) nd 2p （第一辅助线） 柏格曼线系(bergmann series) nf 3d 德布罗意波：又称物质波，是概率波，指空间某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小 德布罗意波 受波动规律的支配 波粒二象性：是指某物质同时具备有波的特性及粒子的特性其中 E=hv,波长λ=p/h. 波粒二象性 不确定性关系：Δx.Δp=h/4pi 粒子在客观上不能同时具备有确定的坐标与相应的动量 不确定性关系 Δt.ΔE=h/4pi 粒子在客观上不能同时具备有确定的时间与相应的能量 态叠加原理：波的叠加性与波函数完全描述一个体系的量子态的概念。例如描述两个量子 态叠加原理 态，ψ1 和ψ2 的叠加，ψ=c1.ψ1+c2.ψ2 并不形成新的状态。假如体系处在 ψ1 描述下的体系测量某力学量 B 所测结果是β1。在ψ2 描述下的体系测量 所测结果是β2，在ψ描述的状态下测量 B 的结果决不是β1， β2 之外的新数 值，可能是β1 也可能是β2，但哪个不可肯定。是β1 与β2 概率是肯定的。 分别是｜c1｜2 与｜c2｜2 拉莫尔进动：在均匀外磁场 B 中，一个高速旋转的的磁矩并不向 B 的方向靠拢，而是以一 拉莫尔进动 定的角速度 W 绕 B 做进动，W 的方向与 B 一致 效应：一条谱线（hv）在外磁场作用下一分为三，彼此之间间隔相同，且间隔 赛曼 Zeeman 效应 值为μB.B(只有电子数数目为偶数并形成独态的原子才能有正常的塞曼效应) hv=hv+[μB.B,0,-μB.B] 正常的塞曼效应：一条谱线（hv）在外磁场作用下分裂数目不是 3 个，间隔也 是不尽相同。 帕邢-巴克效应 巴克效应（paschen-back）:在强磁场时，自旋，轨道角动量分别绕外场进动，它们不 帕邢 巴克效应 在合成 J，实验上观察不到反常塞曼效应，而是重新表现为正常的塞曼效应， 也就是说谱线的多重分裂会重新表现为三重分裂。 兰姆移位（Lamg shift） 兰姆移位 Lamb 和 Retherford 用射频波谱的方法发现氢原子的 2S 1/2） 2P 1/2） （ 和 （ 能级并不是完美的吻合，而是存在着一个能级差，这个就是著名的兰姆 移位（Lamb shift 斯塔克（ 斯塔克 （ stark） 效应 ） 原子或分子在外电场作用下能级和光谱发生分裂的现象。具体地讲，就 是在电场强度约为 100 万伏/厘米时，原子发射的谱线的图案是对称的， 其间隔大小与电场强度成正比。 电子顺磁共振（EPR）[电子自旋共振（ESR）]electron paramagnetic reason/electron spin 电子顺磁共振 resonance 电子是带负电荷的一种基本粒子，它能进行两种运动；一种是在围绕原 子核的轨道上运动，另一种是对通过其中心的轴所作的自旋。由于电子 的运动产生力矩，在运动中产生电流和磁矩。在外加恒磁场 H 中，电子 磁矩的作用如同细小的磁棒或磁针，由于电子的自旋量子数为 1/2，故电 子在外磁场中只有两种取向：一与 H 平行，对应于低能级，能量为-1/2g βH；一与 H 逆平行，对应于高能级，能量为+1/2gβH，两能级之间的 能量差为 gβH。若在垂直于 H 的方向，加上频率为 v 的电磁波使恰能满 足 hv=gβH 这一条件时，低能级的电子即吸收电磁波能量而跃迁到高能 级，此即所谓电子顺磁共振。 核磁共振（NMR）nuclear magnetic resonance 核磁共振 具有磁距的原子核在高强度磁场作用下，可吸收适宜频率的电磁辐射， 由低能态跃迁到高能态的现象。 L-S 耦合 两个电子自旋之间作用很强，两个电子的轨道运动之间作用也很强，那 么两个自旋运动就要合成一个总的自旋运动，即 s 1 +s 2=S，同样两个轨道 角动量也要合成一个轨道总角动量， l1+l2 =L,然后轨道总角动量再和自 即 旋总角动量合成一个总角动量，即 S+L=J.由于最后是 S 和 L 合成 J，故 称此种耦合过程叫做 L-S 耦合 J-J 耦合 电子的自旋同自己的轨道角动量运动相互作用比其他几种要强，这时电子的 自旋角动量和轨道角动量要先合成各自的总角动量，即 s 1 +l1=j1 和 s 2 +l2=j2 ,然 后两个电子的总角动量有合成原子的总角动量，即 j1+j2 =J。这种耦合方式就 成为 j-j 耦合 选择定则 selection rule 选择定则是确定原子光谱结构的重要规律。 选择定则可以从量子力学推导出来， 它是角动量守恒定律和宇称守恒定律的结果。在 j-j 耦合的选择定则是量子 数满足Δj＝0,±1，ΔJ＝0，±1（除去 J＝0→J＝0） ；多电子原子（L-S 耦 合）的选择定则是为奇性态为偶性态，以及量子数满足ΔS＝0，ΔL＝0， ±1 ，ΔJ＝0，±1（除去 J＝0→J＝0） 泡利不相容原理（paulis exclusion principle） 泡利不相容原理 在一个原子中不可能有两个或两个以上的的点在具有完全相同的四个 量子数（n,l,ml,ms ）,即原子中的每一个状态只能容纳一个电子 同科电子（ 同科电子 （ equivalent electron） ） 原子学中用五个量子数表示原子态：n，l，s，ml ，ms 。其中 n 为主量子数， l 为角量子数，s 为自旋量子数，ml 为轨道取向量子数，ms 为自旋取向量 子数。在同一个原子中，n， l 均相同的电子称为同科电子 。 同科电子。 ， 同科电子 洪特定则（ 洪特定则 （ hunds rules） ） 对于一个给定的电子组态形成的一组原子态， 总自旋量子数 S 最大的能量最 低，总自旋量子数 S 相同时，总角量子数 L 最大的能量最低。 附加规则： 对于同一支壳层的同颗电子，如果电子数不足或等于满壳层电子数的一半， 总角量子数 l 越小能级越低，称为正常次序；如果电子数超过满壳层电子数 的一半，总角量子数 J 越大能级越低，称为倒转次序。例如，氦原子 P 能级 的三重态即为倒转顺序。 朗德间隔定则（ 朗德间隔定则 （ Lande interval rule） ） : 描述原子同一多重谱项中能级间隔比的规律。定则指出，在同一多重谱 项中，相邻两个能级的间距正比于这间距所包括的一对能级中较大的总 角动量量子数 J。 轫致辐射（ 轫致辐射 （ bremss trahlung） ） 又称刹车辐射或制动辐射（Bremsstrahlung, braking radiation） ，原指高速 电子骤然减速产生的辐射，如 X 光管中高速电子轰击金属靶骤然减速， 产生高能 X 射线束；后泛指带电粒子碰撞过程中发出的辐射。 特征（ 标识） 辐射（ 特征 （ 标识 ） 辐射 （ characteristic radiation） ） 电子打靶核时打出 x 射线，可分为两部分，一部分呈现山丘模型这是轫 致辐射产生的 x 射线；一是叠在连续普上的尖峰，这就是特征（标识） 辐射，特征辐射原子内部，电子从一个轨道跃迁到另一个轨道上产生的。 可作为元素的标识 俄歇电子(Auger electron) 俄歇电子 在原子壳层中产生电子空穴后，处于高能级的电子可以跃迁到这一层， 同时释放能量.当释放的能量传递到另一层的一个电子，这个电子就可以 脱离原子发射，被称为俄歇电子 同步辐射（ 同步辐射 （ synchrotron radiation） ） 同步辐射是速度接近光速（v≈c）的带电粒子在磁场中沿弧形轨道运动 时放出的电磁辐射，由于它最初是在同步加速器上观察到的，便又被称 为“同步辐射”或“同步加速器辐射 同步加速器辐射 同步辐射是不受高能物理学家欢迎的东西， 因为它消耗了加速器的能量， 阻碍粒子能量的提高。 但是同步辐射是具有从远红外到 X 光范围内的连续光谱、高强度、高度 准直、高度极化、特性可精确控制等优异性能的脉冲光源，可以用以开 展其它光源无法实现的许多前沿科学技术研究。 康普顿辐射（ 康普顿辐射 （ Compton scattering） ） 美国物理学家康普顿在研究 x 射线通过实物物质发生散射的实验时， 发现了一 个新的现象，即散射光中除了有原波长λ0 的 x 外，还产生了波长λλ0 的 x 光，其波长的增量随散射角的不同而变化。这种现象称为康普顿效应(compton effect)。 相干辐射（ 相干辐射 （ coherent scattering） ） 在康普顿散射中总是伴随着相 Λλ=0 的散射，这是由于大量的光子打 向原子时候，有些光子并未同原子中可被看作自由电子的外层电子发生 散射，而是与内层的电子发生相互作用，由于束缚的电子与原子结合得 比较紧密，因此入射的光子事实上是与原子这个整体发生散射，从而 Δλ=0 逆康普顿效应 光子和低能电子碰撞,光子的能量减小,波长增大,称为波普顿效应.如果 光子和运动的速度非常接近光速的高能电子相撞,光子的能量便不是减 小,而是增加,波长变短,这称为逆康普顿效应,所产生的辐射,称为逆康 普顿辐射. 电子偶效应（ 电子偶效应 （ electron pair effect） ） 射线吸收精细结构（ （extended x-ray absorption fine structure） 扩展 x 射线吸收精细结构 （ EXAFS） ） 在吸收限的高能一方， 吸收系数随光子能量的增加而单调下降。 但是假如我们用高 分辨率谱仪作细致的观察，我们将发现，除了简单的单原子体系，在吸收限的高能 一方， 吸系数随光子能量的增加一般呈周期性的变化， 我们把吸收限附近一块放大， 就得到所谓的扩展 X 射线吸收精细结构 原子核物理 放射性衰变 在绝大多数的核素是不稳定的，它们会自发的锐变，变成另一种核素，同时放出各种 射线，这就叫做放射性衰变其中包括 α，β，γ 等衰变 托卡马克（ 托卡马克 （ tokamak） ） 托卡马克，是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器。它的名字 Tokamak 来源于环形、真空室、磁、线圈。托卡马克的中央是一个环形的真空室，外面缠 绕着线圈。在通电的时候托卡马克的内部会产生巨大的螺旋型磁场，将其中的等 离子体加热到很高的温度，以达到核聚变的目的。 劳森判据（ 劳森判据 （ Lawson） ） 引发核聚变是需要供给能量使燃料达到其点火温度的。不但如此，要建成一 个有实用价值的反应器， 就必须使热核反应放出的能量至少要和加热燃料所 用的能量相等。为达到这一目的，就必须增加核燃料的密度。同时，由于等 离子体极不稳定，所以还必须设法延长等离子体存在的时间。燃料核的密度 越大，它们之间碰撞的机会越多，反应就越充分。在一定燃料核密度下，稳 定时间越长，反应也越充分。反应越充分，释放的能量就越多。计算表明要 使热核反应器成为一个自行维持反应的系统的条件是 n(离子数密度)×τ(稳定时间) ≥ 常数 10 -14 s/m3 超精细结构 由于核磁矩和核电四极矩引起的原子能级和光谱的多重分裂，须用分辨本 领很高的分光仪器观测。许多核具有自旋 I，伴随之具有磁矩。核磁矩 与电子之间的相互作用造成能级分裂。核磁矩很小，能级的分裂也很小。 穆斯堡尔效应 电动力学 阿哈罗洛夫-波姆 波姆（ 阿哈罗洛夫 波姆 （ Aharonov-Bohn） 效应 ） 趋肤效应 切伦科夫辐射 电磁波散射