杨图法确定同科电子原子态

周小莉

（台州学院 物理与电子工程学院，浙江 台州 318000）

杨图法确定同科电子原子态

周小莉

（台州学院 物理与电子工程学院，浙江 台州 318000）

针对普通高校本科生学习“同科电子原子态确定”碰到的困难，引进一种简便的杨图法作为教学方法。以同科p电子的L-S耦合为例，详细介绍该方法的操作步骤。实践证明：杨图法操作简单，物理思想明晰，适应范围广，无需太深的理论基础，学生容易掌握。

同科电子；原子态；杨图

确定同科电子组态形成的原子态有多种方法。其中群论方法能严格而系统地解决同科电子原子态问题，但该方法涉及群论的基本理论，普通高校的学生因无群论基础而难以实施。同科电子数越多越复杂，对（n，l）相同的电子组态，按不同的（ml，ms）组合一一列出所以独立态的数目为

其中 k 为同科电子的数目，l为角量子数。当l、k 较大时组合数很大。如 d5（l=2，k=5）组合数为 c=252；k7（l=3，k=7）组合数c=2432。即使是两个p同科电子组成的原子态也有5种。故在通用教材中，一般仅举s2、p2等简单的例子，以说明泡利不相容原理的应用。如褚圣麟的《原子物理学》中，用排列组合法求p2的原子态。具体做法如下：

表1 两个同科电子可能的状态配合

归类得：

余下10组归类为：

以上的排列法，排列序列长，容易重复或遗漏，特别是把不同的Ms、Ml归类也不是件易事。对数目较多的电子组态更不易操作。

为此，教师在教学中探寻一种简便易行的教学方法势在必行。根据查阅文献，笔者发现全同电子对称波函数的标准杨图表示能很好地解决同科电子原子态问题。……