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能量最低原理

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-09-20
    自然界一個(gè)普遍的規(guī)律是“能量越低越穩(wěn)定”。原子中的電子也是如此。在不違反保里原理的條件下,電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道,使整個(gè)原子體系能量處于最低,這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài)。

原子軌道能量的高低(也稱(chēng)能級(jí))主要由主量子數(shù)n和角量子數(shù)l決定。當(dāng)l相同時(shí),n越大,原子軌道能量E越高,例如E1sE2sE3s;E2pE3pE4p。當(dāng)n相同時(shí),l越大,能級(jí)也越高,如E3sE3pE3d。當(dāng)nl都不同時(shí),情況比較復(fù)雜,必須同時(shí)考慮原子核對(duì)電子的吸引及電子之間的相互排斥力。由于其他電子的存在往往減弱了原子核對(duì)外層電子的吸引力,從而使多電子原子的能級(jí)產(chǎn)生交錯(cuò)現(xiàn)象,如E4sE3dE5sE4d。Pauling根據(jù)光譜實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及理論計(jì)算結(jié)果,提出了多電子原子軌道的近似能級(jí)圖。用小圓圈代表原子軌道,按能量高低順序排列起來(lái),將軌道能量相近的放在同一個(gè)方框中組成一個(gè)能級(jí)組,共有7個(gè)能級(jí)組。電子可按這種能級(jí)圖從低至高順序填入。

 

 

 

 
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