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洪德定理

洪德定理,也被稱為洪德規則或洪特規則,是原子核外電子排布規律之一,於1925年由德國物理學家弗里德里希·洪德提出。具體內容如下:

原子核外電子的排布必須首先儘可能分散在同一電子亞層的各個軌道上,且自旋方向相同。

對於一個給定的電子排布形成的一組原子態,重數2S+1最大的能量最低,其中S為總自旋量子數。因此,也可以表達為總自旋量子數最大的能量最低。當總自旋量子數S相同時,總角量子數L最大的能量最低。

有一個附加規則,指出在一個光譜項的光譜支項中,如果電子數不足或等於滿殼層電子數的一半,總量子數J(J=L+S)最小的光譜支項能量最低,稱為正常次序。如果電子數超過滿殼層電子數的一半,總角量子數J最大的光譜支項能量最低,稱為倒轉次序。

洪德定理只適用於LS耦合的情況,少數例外是由於組態相互作用或偏離LS耦合引起的。該定則可以用量子力學理論泡利不相容原理來解釋,對確定自由原子或離子的基態十分有用。