关于66Dy原子基态的讨论

朱 瑜，饶鹏辉

(湖北民族学院 理学院，湖北 恩施 445000)

原子基态是原子最稳定﹑能量最低的状态，对于研究原子的各方面性质有重要的作用.现今国内大部分原子物理教材仅给出了103种元素的原子基态，只有文献[1]给出了104种元素的原子基态.且国内对原子基态的研究也大部分集中在1～103号元素以及有争议的三种元素58Ce、97Bk、103Lr上[2-3].随着时间的推移和科技的发展，至2010年5月，第117号元素被发现，至此，元素周期表第七周期已被填满[4].笔者根据洪特定则，由文献[4]及文献[5-8]提供的原子基态电子组态，对1～118号元素进行原子基态的求解，发现除了三种元素58Ce、97Bk、103Lr的基态有争议之外，66Dy元素的求解结果也存在疑问.目前研究原子基态的方法，基于洪特定则，有确定原子基态的矢量模型方法[9]，确定原子基态的一维坐标法[10]等，它们都可以直接通过未满壳层的基态电子组态来确定其相对应的原子基态.本文根据洪特定则，用两种不同的方法对66Dy的原子基态进行求解，探讨其基态的正确表示.

1 对66Dy原子基态的求解及讨论

由文献[4]及文献[5-8]可知，66Dy的原子基态电子组态为4f106s2，文献[5-8]给出的相应的原子基态为5I3，而文献[1]及文献[4]给出的相应的原子基态为5I8.对于此种差异，本文利用文献[2]中所述的方法及确定原子基态的矢量模型方法[9]两种方法进行求解，探讨66Dy原子基态的正确表示.

ml(i)32101-2-3ms(i)↑↓↑↓↑↓↑↑↑↑

方法2 由确定原子基态的矢量模型方法可知：

2)对于电子轨道角动量li的组合，依次使它们的轨道磁量子数ml=l，l-1，…，-l，-l，-l+1，…，l，以便满足泡利原理并使ML取最大值.即当l=3时，ml=3，2，1，0，-1，-2，-3，-3，-2，-1，0，1，2，3.

3)按照上述规定将未满支壳层的电子组合后，表示原子基态的三个量子数可分别按下列三个公式计算：

对于66Dy，其电子组态为4f106s2，则：

上述两种方法求得66Dy元素的原子基态均为5I8，与文献[1]及文献[4]给出的原子基态一致.因此，本人认为66Dy的原子基态应为5I8，而不是文献[5-8]给出的5I3.

2 结论

本文根据洪特定则的相关原理，由文献[4]和文献[5-8]所提供的66号元素的原子基态电子组态，用两种方法对66Dy的原子基态进行求解，求得66Dy的原子基态为5I8，与文献[1]及文献[4]给出的结果一致，而不是文献[5-8]所提供的5I3.

[1] 陈宏芳.原子物理[M].北京:科学出版社,2005:138-141.

[2] 许弟余,殷传宗.原子基态的确定及讨论[J].西南师范大学学报：自然科学版,2001,26(1):107-110.

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[4] Mark Winter.WebElements:the periodic table on the WWW[EB/OL].(2011-09-21)[2012-10-30]http://www.webelements.com.

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[9] 谷震槐.确定原子基态的矢量模型方法[J].大学物理,1986,12(5):1-4.

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