原子能级和辐射跃迁几率是天体物理中重要的原子参数。利用多组态Dirac-Fock自洽场理论方法(MCDF-SCF)和相对论组态相互作用方法(RCI),加入Breit相互作用、量子电动力学(QED)效应和核运动效应等高阶修正项,运用改进的Grasp2K程序,对强关联体系类Mg的等电子系列的原子精细结构,跃迁能级和超精细结构进行精密的理论计算,阐明反常精细结构的物理机制。　　 从第一原理出发计算原子结构有多种理论方法,它们都是基于变分原理的,其关键是构建一组最适合描述真实物理体系的且适用于变分原理的准完备基。本文阐明了如何利用改进的全相对论计算Grasp2K程序,通过单组态Dirac-Fock计算以及多组态Dirac-Fock自洽场计算,针对强关联的类MgⅠ的等电子系列建立准完备基。然后利用该准完备基进行组态相互作用计算以充分考虑关联作用,尤其是内壳层(n=2)的电子关联作用;在此基础上,进一步考虑电磁相互作用的延迟效应和量子电动力学等修正。基于准完备基对原子精细结构,低激发态(3s3p1,3P,3s3d1,3D,3s4s1,3S,3s4p1,3p,3s4d1,3D)进行精密的理论计算,阐明等电子系列有趣的3,43D反常精细结构的四个物理机制:(1)自旋—轨道相互作用;(2)电子关联作用;(3)Breit作用;(4)交换作用的相对论校正。四种机制的竞争产生等电子系列有趣的反常精细结构的变化。　　 基于准完备基的精细结构的精密理论计算,系统研究电偶极(E1)和磁四极(M2)的能级跃迁的寿命,几率和振子强度等特性。阐明电子关联作用和Breit作用对允许跃迁和禁戒跃迁的影响的物理机制。此外,面向原子频标的研究工作,探索MgⅠ和AlⅡ的超精细结构的特性。