材料科學(xué)基礎(chǔ)(上海交大)_原子與結(jié)構(gòu)鍵合(已修改)
2024-10-30 16:23 本頁面
【正文】 第一章原子結(jié)構(gòu)和鍵合 Atomic Structure and Interatomic Bonding 物質(zhì) (Substance)是由原子 （ atom） 組成 在材料科學(xué)中 ， 最為關(guān)心原子的電子結(jié)構(gòu) 原子的電子結(jié)構(gòu) — 原子間鍵合本質(zhì) 決定材料分類：金屬 陶瓷 高分子 材料性能：物 化 力學(xué) 材料的微觀結(jié)構(gòu) （ Microstructure of Materials） 決定材料性質(zhì)最為本質(zhì)的內(nèi)在因素：組成材料各元素原子結(jié)構(gòu) ， 原子間相互作用 ， 相互結(jié)合 ， 原子或分子在空間的排列 ， 運(yùn)動規(guī) 律，以及原子集合體的形貌特征 ※1 原子結(jié)構(gòu) （ Atomic Structure ） 一 、 物質(zhì)的組成 （ Substance Construction） 物質(zhì)由無數(shù)微粒 （ Particles） 聚集而成 分子 （ Molecule） ： 單獨(dú)存在 保存物質(zhì)化學(xué)特性 dH2O= M(H2)為 2 M（ protein） 為百萬 原子 （ Atom） ： 化學(xué)變化中最小微粒 二、原子的結(jié)構(gòu) ? 1879年 Thomson 發(fā)現(xiàn)電子（ electron),揭示了原子內(nèi)部秘密 ? 1911年 ? 1913年 ? Bohr atomic model ? ????? nste in量 子論 原子結(jié)構(gòu)的量子理論Rutherford 原子有核模型??2H1Al原子（a t o m )r = 10 nmr = 10 nm???? ??? ????????272731（p r o t o n ）（n e u t r o n ）質(zhì)子 ：正電荷m ＝1 . 6 7 2 6 1 0 k g原子核（n u c l e u s ) ：位于原子中心、帶正電中子 ：電中性m ＝1 . 6 7 4 8 1 0 k g電子（e l e c t r o n ）：核外高速旋轉(zhuǎn)，帶負(fù)電，按能量高低排列，如電子云（e l e c t r o n c l o u d ） m ＝9 . 1 0 9 5 1 0 k g ，約為質(zhì)子的1 / 1 8 36? 核外電子的排布 （ electron configuration)規(guī)律 iiinl n 1 , s p d fm? ? ? ? ? ? ?i主量子數(shù) ：決定原子中電子能量和核間距離，即量子殼層，取正整數(shù)K 、L 、M 、N 、O 、 P 、Q electron shell軌道動量量子數(shù) ：與電子運(yùn)動的角動量有關(guān)，取值為0 ，1 ，2 ， ， ， ， shape of the electron s ubshell磁量子數(shù) ：決定原子軌道或電子云在空間的伸展方向，取值為 li1 ) , 1 , 0 , 1 , spa t i a l or i e nta ti o n o f a n e l e c tr o n c l o u ds?????????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???????ii， ( l l11自旋角動量量子數(shù) ：表示電子自旋（spi n m ome nt）的方向，取值為＋ 或22? 描述原子中一個電子的空間和能量，可用四個量子數(shù) （ quantum numbers） 表示 ??
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