氦原子光谱的原理分析
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发布时间：2022-04-20 07:32
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时间：2023-07-10 09:02
根据洪德定则，对同一电子组态而言，正氦的能级比仲氦的低。氦能级的示意图如下。
根据泡利不相容原理，由(1s1s)电子组态只能形成1S0态而不可能形成3S1态。故氦原子基态是(1s1s)1S0态。
根据光谱跃迁选择定则:ΔS=0，说明单层与三层能级间不能交叉跃迁。此外 ΔL=±1；ΔJ=0,±1可以说明能级和光谱结构之间的关系。单层能级间跃迁产生的各线系都是单线结构；而三层能级间跃迁产生的主线系(3P2,1,0→3S1)和锐线系(3S1→3P2,1,0)都是由三条谱线组成,而漫线系(3D3,2,1→3P3,2,1)共有六种跃迁符合ΔJ=0,±1选择定则,故漫线系谱线应是由六条靠得很近的谱线组成。若仪器分辨本领不够高，不能观察到分开的六条谱线，有时可见到三条, 其中的D3线即是漫线系中的第一条。 氦原子如激发到（1s2s） 电子组态， 由它形成的(1s2s)3S1比基态高19.77eV为第一激发态，(1s2s)1S0比基态高20.55eV为第二激发态。从这两状态向基态的跃迁都是选择定则所禁戒的，因此原子处在这两激发态时不易自发向基态跃迁，原子处在这两激发态的平均寿命比其他能级长五六个数量级。故把这种激发态称亚稳态。氦原子的这两个亚稳态在许多气体放电管和氦氖激光器的激发机理中起着十分重要的作用。
