多電子原子有比氫原子複雜得多的能級結構和光譜結構，就是除了氫原子之外的原子。在多電子原子理論中，若電子之間的剩餘庫侖作用較強，自旋軌道相互作用較弱，先考慮電子之間的耦合作用，再考慮自旋軌道耦合，稱為 LS耦合；若電子自旋軌道之間的相互作用較強，而各電子之間的相互作用較弱，先考慮自旋軌道的耦合 ，然後再考慮電子之間的耦合作用 ，稱為jj耦合。
基本介紹
- 中文名：多電子原子理論
- 外文名：many-electron atomic theory of
- 釋義：處理核外多於一個電子的原子理論
- 類型：電學
基本性質,LS耦合,jj耦合,
基本性質
多電子原子理論依據的基礎是泡利不相容原理，指在原子中不能容納運動狀態完全相同的電子。一個原子中不可能有電子層、電子亞層、電子云伸展方向和自旋方向完全相同的兩個電子。如氦原子的兩個電子，都在第一層（K層），電子云形狀是球形對稱、只有一種完全相同伸展的方向，自旋方向必然相反。每一軌道中只能客納自旋相反的兩個電子，每個電子層中可能容納軌道數是n2個、每層最多容納電子數是2n2。
由於原子中存在多個電子，電子除了受核的庫侖作用、每個電子的自旋與軌道之間的相互作用之外，還存在電子與電子之間的電作用、軌道與軌道之間的磁作用、自旋與自旋的磁作用以及一個電子的自旋與另一個電子的軌道之間的相互作用。在多電子原子理論中，忽略上述後面三種較弱的相互作用，可分成兩種極端情形：一種是LS耦合，一種是jj耦合。不同的耦合有不同類型的能級結構和不同的輻射躍遷選擇定則，得出的結果可與實際很好地符合。
LS耦合
又稱羅素-桑德斯耦合。由電子組態求原子態的一種近似方法。原子中每個電子都在原子核及其他電子的場中做軌道運動和自旋運動。多電子原子中存在複雜的電磁相互作用。其中諸電子間的電相互作用,理論處理上可分為平均場近似和剩餘相互作用兩部分，前者占主導地位，後者僅占一小部分。原子態能量的主要部分,由外層電子與核的庫侖場、其他電子的平均場之間的電相互作用決定;次要部分由自旋軌道的磁相互作用決定。若剩餘電相互作用比磁相互作用強，耦合主要發生在不同電子之間，屬於LS耦合。
jj耦合
從電子組態求原子態的一種近似方法。原子中,每個電子都在原子核及其他電子的電磁場作用下，做軌道運動和自旋運動。所以，多電子原子中存在著複雜的電磁相互作用。其中諸電子間的電相互作用，理論處理上，可分為平均場近似和剩餘相互作用兩部分，前者占主導地位，後者僅占一小部分。原子態能量的主要部分，由外層電子與核的庫侖場、其他電子的平均場之間的電相互作用決定；次要部分由自旋軌道的磁相互作用決定。若剩餘電相互作用比磁相互作用弱，耦合主要發生在每個電子自身的自旋與軌道之間，這種耦合屬於jj耦合。
