關(guān)于66Dy原子基態(tài)的討論

朱 瑜，饒鵬輝

(湖北民族學(xué)院 理學(xué)院，湖北 恩施 445000)

原子基態(tài)是原子最穩(wěn)定﹑能量最低的狀態(tài)，對(duì)于研究原子的各方面性質(zhì)有重要的作用.現(xiàn)今國(guó)內(nèi)大部分原子物理教材僅給出了103種元素的原子基態(tài)，只有文獻(xiàn)[1]給出了104種元素的原子基態(tài).且國(guó)內(nèi)對(duì)原子基態(tài)的研究也大部分集中在1～103號(hào)元素以及有爭(zhēng)議的三種元素58Ce、97Bk、103Lr上[2-3].隨著時(shí)間的推移和科技的發(fā)展，至2010年5月，第117號(hào)元素被發(fā)現(xiàn)，至此，元素周期表第七周期已被填滿[4].筆者根據(jù)洪特定則，由文獻(xiàn)[4]及文獻(xiàn)[5-8]提供的原子基態(tài)電子組態(tài)，對(duì)1～118號(hào)元素進(jìn)行原子基態(tài)的求解，發(fā)現(xiàn)除了三種元素58Ce、97Bk、103Lr的基態(tài)有爭(zhēng)議之外，66Dy元素的求解結(jié)果也存在疑問.目前研究原子基態(tài)的方法，基于洪特定則，有確定原子基態(tài)的矢量模型方法[9]，確定原子基態(tài)的一維坐標(biāo)法[10]等，它們都可以直接通過未滿殼層的基態(tài)電子組態(tài)來確定其相對(duì)應(yīng)的原子基態(tài).本文根據(jù)洪特定則，用兩種不同的方法對(duì)66Dy的原子基態(tài)進(jìn)行求解，探討其基態(tài)的正確表示.

1 對(duì)66Dy原子基態(tài)的求解及討論

由文獻(xiàn)[4]及文獻(xiàn)[5-8]可知，66Dy的原子基態(tài)電子組態(tài)為4f106s2，文獻(xiàn)[5-8]給出的相應(yīng)的原子基態(tài)為5I3，而文獻(xiàn)[1]及文獻(xiàn)[4]給出的相應(yīng)的原子基態(tài)為5I8.對(duì)于此種差異，本文利用文獻(xiàn)[2]中所述的方法及確定原子基態(tài)的矢量模型方法[9]兩種方法進(jìn)行求解，探討66Dy原子基態(tài)的正確表示.

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方法2 由確定原子基態(tài)的矢量模型方法可知：

2)對(duì)于電子軌道角動(dòng)量li的組合，依次使它們的軌道磁量子數(shù)ml=l，l-1，…，-l，-l，-l+1，…，l，以便滿足泡利原理并使ML取最大值.即當(dāng)l=3時(shí)，ml=3，2，1，0，-1，-2，-3，-3，-2，-1，0，1，2，3.

3)按照上述規(guī)定將未滿支殼層的電子組合后，表示原子基態(tài)的三個(gè)量子數(shù)可分別按下列三個(gè)公式計(jì)算：

對(duì)于66Dy，其電子組態(tài)為4f106s2，則：

上述兩種方法求得66Dy元素的原子基態(tài)均為5I8，與文獻(xiàn)[1]及文獻(xiàn)[4]給出的原子基態(tài)一致.因此，本人認(rèn)為66Dy的原子基態(tài)應(yīng)為5I8，而不是文獻(xiàn)[5-8]給出的5I3.

2 結(jié)論

本文根據(jù)洪特定則的相關(guān)原理，由文獻(xiàn)[4]和文獻(xiàn)[5-8]所提供的66號(hào)元素的原子基態(tài)電子組態(tài)，用兩種方法對(duì)66Dy的原子基態(tài)進(jìn)行求解，求得66Dy的原子基態(tài)為5I8，與文獻(xiàn)[1]及文獻(xiàn)[4]給出的結(jié)果一致，而不是文獻(xiàn)[5-8]所提供的5I3.

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[3] 谷震槐,陳熙謀.關(guān)于Ce、Bk及Lr三種元素原子基態(tài)的討論[J].大學(xué)物理,1997,16(8):16-17.

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[5] 褚圣麟.原子物理學(xué)[M].北京:人民教育出版社,1979:206-211.

[6] 楊福家.原子物理學(xué)[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1985:157-159.

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[9] 谷震槐.確定原子基態(tài)的矢量模型方法[J].大學(xué)物理,1986,12(5):1-4.

[10] 吳河浚.確定原子基態(tài)的一維坐標(biāo)方法[J].量子電子學(xué),1996,13(4):398-400.