21-7氢原子问题的量子力学处理讲课稿.ppt

单击此处编辑母版标题样式,21-7氢原子问题的量子力学处理,二、四个量子数,氢原子微观运动状态可用能量E、角动量L，角动量分量L,z,、自旋角动量S这四个物理量完全确定，每一物理量有一相应的量子数，即四个量子数完全确定氢原子的量子态。,1、主量子数n能量量子化（大体上确定原子中电子的能量）,能量量子化由弗朗克赫兹实验证明,2、角量子数l角动量量子化,又称轨道量子化（确定电子轨道角量）。,写电子轨道角量，l的数目为n。,3、磁量子数m,l,空间量子化,确定轨道角动量在外磁场方向上的分量。,m,l,的数目为2l+1。空间量子化由塞曼效应证明。,4、自旋磁量子数m,s,电子自旋,确定自旋角动量在外磁场方向上的分量,自旋量子数。,自旋磁量子数。,电子的自旋由乌仑贝克哥德斯密特提出，史特恩盖拉赫实验证明了电子自旋的存在。,三、电子态及原子态的表示法,n,=1,n,=2,n,=3,n,=4,n,=5,n,=6,l,=0,l,=1,l,=5,l,=4,l,=3,l,=2,(,s,),(,p,),(,h,),(,g,),(,f,),(,d,),1,s,5,f,5,d,5,p,5,s,6,s,6,p,6,d,6,f,6,g,6,h,4,s,3,s,3,p,4,f,3,d,4,p,4,d,5,g,2,p,2,s,例题1、（1）当n、l、ml一定时，（2）当n、l一定时，（3）当n一定时，可能的量子态有几个？,解：,（1）当n、l、m,l,一定时，m,s,取1/2，故可能的量子态有2个。,（2）当n、l、一定时，m,s,可能取2个值，m,l,可能取（2l+1）个值，故可能的量子态有2（2l+1）个。,（3）当n一定时，ml可能取（2l+1）个值，ms可能取2个值，故可能的量子态有：,例题2、n=2的氢原子有哪些可能的量子态？,解：当n=2，l取值0，1。,当l=0时，m,l,=0，m,s,=-1/2，1/2可能的量子态有：,|2 0 0 1/2，|2 0 0 1/2。,当l=1时，ml=-1，0，1，ms=-1/2，1/2可能的量子态有：,|2 1-1 1/2，|2 1-1 1/2。ml=-1,|2 1 0 1/2，|2 1 0 1/2。ml=0,|2 1 1 1/2，|2 1 1 1/2。ml=1,共有8个可能的量子态。,例题3、3d的氢原子有哪些可能的量子态？,解：对3d态的电子，n=3，l=2，则ml=0，1，2。,当m,l,=-2时：|3 2-2 1/2、|3 2-2 1/2,当m,l,=-1时：|3 2-1 1/2、|3 2-1 1/2,当m,l,=0时：|3 2 0 1/2、|3 2 0 1/2,当m,l,=1时：|3 2 1 1/2、|3 2 1 1/2,当m,l,=2时：|3 2 2 1/2、|3 2 2 1/2,例题4、氢原子处于第二激发态，求轨道角动量的可能取值有哪些？,解：处于第二激发态的氢原子，n=3，l=0，1，2，,由 得,例题5、氢原子中处于状态的电子，描述其量子态的四个量子数（，L，L，S）可能取的值为:C,（A）（，1/2）（B）（，1/2）,（C）（，1/2）（D）（，1/2）,例题6、有人否定物质的粒子性,只承认其波动性.他们认为自由粒子是一个定域波包.这种理论的局限性可用哪个实验来说明?B,(A)光电效应 (B)康普顿散射,(C)戴维逊革末实验 (D)弗兰克赫芝实验,例题7、戴维孙-革末实验中,以电子射向晶体镍的表面,该实验用来A,(A)测定电子的荷质比,(B)确定光电效应的真实性,(C)表明电子的波动性,(D)观察原子能级的不连续性,例题8、实物物质的波动性表现在一个衍射实验中,最早的实验名称叫A,(A)戴维逊革末实验 (B)弗兰克赫芝实验,(C)迈克尔逊莫雷实验 (D)斯忒恩盖拉赫实验,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,