碱金属元素，即元素周期表中的第IA 族元素，包括Li、Na、K、Rb、Cs 等.它们在满壳层之外有一个价电子处于s 态，金属性很强，化学性质很活泼，易于失去价电子与非金属结合.碱金属原子的原子核及内层满壳电子形成一个原子实.原子实对价电子的作用，可以用一个屏蔽的库仑场V（r）代替，在库仑场的作用下激发态能级分裂，在向基态跃迁的过程中，形成碱金属光谱中的双线结构.
在强外磁场中，原子光谱线发生分裂，一般分裂为3 条，如图14.7 所示，称为正常塞曼效应.没有外磁场时，碱金属价电子可以认为处于原子实的中心力场中，能量取值与量子数n、l 有关，能级是（2l ＋1）重简并的.在外磁场的作用下，电子的内禀磁矩与外磁场作用使能级产生分裂，能量与量子数（n，l，m）都有关了，原来的一条能级分裂为（2l ＋1）条.由于能级分裂，相应的光谱线也发生分裂，原来的一条光谱线分裂为3 条.计及电子的自旋后，考虑到光辐射跃迁选择定则，即Δms ＝0，跃迁分别在ms ＝＋1／2 和ms ＝－1／2两组能级内部进行，因此电子自旋对光谱线的分裂没有影响.
图14.7 钠黄线的正常塞曼效应
外磁场很弱时，自旋轨道耦合也使能级发生分裂，每一条能级分裂为（2j ＋1）条，其中j 为半整数，即光谱线分裂为偶数条，称为反常塞曼效应，如图14.8 所示.
(www.xing528.com)
图14.8 钠黄线的反常塞曼效应
自然界中存在各种不同的粒子，同一种粒子具有完全相同的内禀属性，如质量、电荷、自旋、磁矩、寿命等.存在着同类粒子组成的多粒子体系，如金属中的电子气，分子、原子中的电子系，原子核中的质子系、中子系等.它们具有一个基本特征，即哈密顿量对于任何两个粒子交换是不变的，即交换对称性.例如，对于氦原子有两个电子，当人们在某处观察到它的一个电子时，由于两个电子的属性完全相同，因此无法判断这个电子是两个电子中的哪一个，也没有必要区分.这两个电子交换位置，对其量子态没有任何影响.
对于每一类粒子，它们的多体波函数交换对称性是完全确定的，如对电子系统，交换两个电子是反对称的；对光子体系，两个电子是对称的.
实验表明，全同粒子的交换对称性与粒子的自旋有确定关系，自旋为ћ（ћ ＝h／2π）整数倍的粒子，对于交换是对称的，它们遵循统计物理中的玻色统计规律，称为玻色子，如光子、π 介子.而自旋为ћ 的半奇数倍的粒子，交换是反对称的，遵循费米统计规律，称为费米子，如电子、质子、中子等.由基本粒子组成的复杂粒子，如果由玻色子组成，仍然是玻色子.如果由奇数个费米子组成，仍为费米子，如果由偶数个费米子组成，则为玻色子.例如，21H和42He 是玻色子，而31H 和32He 是费米子.
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
