19、原子能级计算方法解析

原子能级计算方法解析

1. 能级计算公式的考虑因素

在进行原子能级计算时，需要综合考虑以下四个方面：
- WBE理论下电子命名 ：对于N电子系统，WBE理论将系统中的每个电子都命名为最弱束缚电子，但系统状态和可观测物理量（如哈密顿量）保持不变。在原子能级问题中，电子构型、耦合方案和能级项符号等也都保持一致。例如，对于激发态原子(C[He]2s^{2}2p5d)，从WBE理论角度看，5d电子与系统的关联最弱，是该系统的最弱束缚电子。
- 唯一的最弱束缚电子 ：无论原子是单价电子还是多价电子，或者是有一个、两个或多个电子激发的原子系统，当前系统中只有一个最弱束缚电子。例如，基态碳原子([He]2s^{2}2p^{2})，当单个电子激发时，首先被激发的电子就是当前系统的最弱束缚电子；对于单激发态(C[He]2s^{2}2p3s)，3s电子是最弱束缚电子；对于双激发态(C[He]2s^{2}3s3d)，5d电子能量更高且与系统关联最弱，是最弱束缚电子。WBE理论打破了等价电子的约束以及单电子、双电子和多电子激发的边界，将这些问题统一视为最弱束缚电子的单电子问题。
- 能级微扰现象 ：在复杂的原子能级结构中，由于组态相互作用导致的能级微扰现象非常普遍。组态相互作用包括：一个组态中的一个光谱项受到另一个组态的某个光谱项的微扰；一个项系列中具有不同主量子数的组态产生的原子态可能重叠并相互作用；一系列离散能级中的能级与另一系列中的连续能级之间的相互作用，这些相互作用会使能级移动，即能级受到微扰。因此，在能级计算的给定公式中应体现能级微扰。
- 能级分类方法