Схема энергетических уровней и разрешенных переходов атома гелия показана на рис. 2. Указанные уровни энергии атома отвечают конфигурациям, когда один электрон находится в нижнем 1s-состоянии, а другой - в возбужденном. Правила отбора аналогичны (45).

Особенность спектра He и аналогичных с ним атомов и ионов (два электрона на верхней подоболочке) состоит в разделении всех состояний на синглетные (S=0, парагелий) и триплетные (S=1, ортогелий). Поскольку разрешены переходы только при ΔS=0, То между синглетными и триплетными состояниями нет дипольных переходов.

Нижнее состояние 2³S ортогелия (конфигурация 1s¹2s¹) называют метастабильным. Его энергия связи (4,77 эВ) мала по сравнению с энергией связи нижнего состояния парагелия (24,59 эВ) (конфигурация 1s²). Переход атома He из триплетного состояния в синглетное возможен безызлучательно, например, при столкновении с другой частицей. При этом наиболее вероятны переходы 2¹S₀--2³S₁, обладающие минимальным различием энергии. В принципе возможен переход 2³S₁--1¹S₀ с излучением (или поглощением) фотона. Однако вероятность его мала. Она может быть описана квадрупольным приближением при расчете матричного элемента (41) [1].

В атоме He наблюдается самая большая разность между основным и первым возбужденным состояниями (19,82 эВ), которая объясняется сильной связью электронов в первой замкнутой оболочке (12). По этой же причине He имеет самую большую энергию ионизации атома (24,59 эВ).

На рис. 6 показана схема энергитических уровней и разрешенных переходов атома ртути, конфигурация которого (...5s²5p⁶5d¹⁶6²) состоит из двух электронов на верхней 6s²-подоболочке и 78 электронов, образующих остов из замкнутых оболочек и подоболочек. Как и в случае He, ожидается разделение состояний на синглетные и триплетные. Однако атом тяжелый и возможно нарушение LS связи. И действительно, в спектре ртути наблюдается несколько линий в нарушение правила отбора ΔS=0. В частности, имеется переход 3P₁--1S₀, приводящий к появлению сильной линии с λ = 2537 Å в ультрафиолетовой области спектра.

Анализ спектров электронов с несколькими электронами на верхней оболочке необходимо начинать с изучения возможных термов атомов. Правило нахождения термов было изложено в разделе 1.5. При возбуждении одного электрона правила отбора (45) определяют возможные переходы между состояниями, описанными в понятиях термов. Мы рассмотрели спектры с одним и двумя s-электронами. Ниже кратко остановимся на особенностях спектров в несколькими p-электронами. Подробно спектры атомов разобраны в работе [3].

Один p-электрон вне замкнутой подоболочки присутствует в атомах B,Al ,Ga ,In ,Tl . Например, B и Al имеют следующую конфигурацию:

Возбуждение p-электронов приводит к структуре уровней и переходов, показанных на рис. 7. Термы B приведены в табл. 6.

Из табл. 6 видно, что наряду с возбуждением p-электрона возможно возбуждение s-электрона.

Элементы с двумя p-электронами: C, Si, Ge, Sn, Pb. Возможные термы углерода C представлены в табл. 7.

Схема основных термов и переходов углерода и германия показана на рис. 8.

Элементы с темя эквивалентными p-электронами: N, P, As, Sb, Bi. Возможные термы натрия N представлены в табл. 8.

Схемы основных переходов в атоме азота показаны на рис. 9.

Состояния атомов, у которых в верхней подоболочке число электронов превышает половину максимального числа, могут быть определены по состояниям атомов, число электронов в верхней подоболочке которых равно количеству, не достающему до максимума, т.е. группы p¹ и p⁵ , p² и p⁴ имеют соответственно одинаковые основные термы. Возбужденные состояния этих атомов подробно рассмотрены в работе [3].