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    氫原子核外只有一個(gè)電子，不存在屏蔽效應(yīng)與鉆穿效應(yīng)。

    在多電子原子中，一個(gè)電子不僅受到原子核的引力，還受到其他電子的排斥力。這種排斥力顯然要削弱原子核對(duì)該電子的吸引，可以認(rèn)為排斥作用部分抵消或屏蔽了核電荷對(duì)該電子的作用，相當(dāng)于使該電子受到的有效核電荷數(shù)減少了。這種作用稱為屏蔽作用或屏蔽效應(yīng)。于是有

Z*＝Z－σ

式中，Z*為有效核電荷；Z為核電荷；σ為屏蔽常數(shù)，它代表由于電子間的斥力而使原核電荷減少的部分。一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)層電子對(duì)外層電子的屏蔽作用大。不同電子所受的屏蔽作用不同，其大小與角量子數(shù)l有關(guān)：l大的電子，受屏蔽大，能量高；l小的電子，受屏蔽小，能量升高的幅度小。對(duì)于n相同，l不同的原子軌道，有：E_ns＜E_np＜E_nd＜E_nf。
    屏蔽常數(shù)σ可用Slater經(jīng)驗(yàn)規(guī)則計(jì)算出來(lái)，規(guī)則如下：
    （1）將原子中的軌道按下列順序分組：
    （1s），（2s，2p），（3s，3p），（3d），（4s，4p），（4d），（4f），（5s，5p）…
    （2）上述順序中處于被屏蔽電子右側(cè)各組軌道中的電子，對(duì)此電子無(wú)屏蔽作用，σ＝0。
    （3）被屏蔽電子為（ns，np）組中的電子，同組中的每一個(gè)其他電子對(duì)屏蔽電子的σ為0．35（同組為1s電子時(shí)σ為0．30）。（n－1）電子層中每個(gè)電子對(duì)被屏蔽電子的σ為0．85，（n－2）及更內(nèi)層中的電子為1．00。
    （4）被屏蔽電子為（nd）或（nf）組中的電子，同組中其他電子對(duì)屏蔽電子的σ也為0．35，所有左側(cè)各組中電子對(duì)對(duì)被屏蔽電子的σ均為1．00。
    在計(jì)算原子中某電子的σ值時(shí)，可將有關(guān)屏蔽電子對(duì)該電子的的σ值加和得到。這這個(gè)方法可用于主量子數(shù)為1到4的軌道，更高軌道的準(zhǔn)確性較差。
    例如碳原子的1s電子的屏蔽常數(shù)σ＝0．30，因而有效核電荷Z*＝5．70；2s電子的屏蔽常數(shù)σ＝2×0．85＋3×0．35＝2．75，有效核電荷Z*＝6－2．75＝3．25。
    在原子核附近出現(xiàn)的概率較大的電子，可更多地避免其余電子的屏蔽，受到核的較強(qiáng)的吸引而更靠近核，這種進(jìn)人原子內(nèi)部空間的作用稱為鉆穿效應(yīng)。由于電子運(yùn)動(dòng)具有波動(dòng)性，電子可在原子區(qū)域的任何位置上出現(xiàn)，也就是說(shuō)，外層電子有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)在離核很近處，只是概率較小而已。鉆穿能力：ns＞np＞nd＞nf。如鉀原子的4s電子和3d電子均在原子芯外，都能鉆到近核內(nèi)層空間運(yùn)動(dòng)，但是它們?cè)谠有緝?nèi)鉆入的程度不相同，4s有兩個(gè)小峰離核較近，鉆入程度深，3d只有一個(gè)大峰，鉆穿作用最小，因此E（4s）＜E（3d）（圖4－4）。鉆穿效應(yīng)可以解釋原子軌道的能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象。屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)是其他電子（屏蔽電子）對(duì)某軌道上電子（被屏蔽電子）的屏蔽能力力和某軌道上電子（被屏蔽電子）回避其他電子屏蔽的能力的兩個(gè)側(cè)面（被動(dòng)和主動(dòng)）來(lái)描述多電子原子中電子之間的相互作用對(duì)軌道能級(jí)的影響，著眼點(diǎn)不同，但本質(zhì)都是一種能量效應(yīng)。