原子物理-量子力學(xué)基礎(chǔ)-wenkub.com
2025-06-09 18:18 本頁(yè)面
【正文】 示在某點(diǎn)發(fā)現(xiàn)電子 個(gè)空間，它只是表 同時(shí)占據(jù)云圖的整 意圖。 177。 1 ml = 0 ml =177。 由量子力學(xué)計(jì)算還可以得知，概率密度 與角向 無(wú)關(guān)。 1 徑向概率分布示例 n = 2 , l = 0 n = 1 , l = 0 電子沿徑向出現(xiàn)的概率密度分布剖面示意圖 n = 2 , l = 1 r1 r r1 r r1 r （用明暗定性示意概率密度大小） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 n = 1 , l = 0 n = 2 , l = 0 n = 2 , l = 1 r1 r 不同態(tài)的電子沿球坐標(biāo)徑向出現(xiàn)的概率密度分布曲線舉例 橫坐標(biāo)中的 表示玻爾第一軌道半徑 r1 角向概率分布示例 ? Z Y 0 0 ? Z Y 1 0 ? Z Y 177。 在這圖中還把用矢量 模型畫(huà)的空間量子化圖附上，以資比較。 l 主量子數(shù) n與電子的能量有關(guān) ， 具有相應(yīng)能量的電子依次稱為K， L， M， N， O， P， …主殼層的電子；角量子數(shù) l與電子的角動(dòng)量有關(guān) ， l=0,1,2,3,4,5,…的態(tài)依次稱為 s,p,d,f,g,h， …態(tài) ， 處于這些態(tài)上的電子依次稱為 s,p,d,f,g,h,…， 電子 ， 也叫次殼層電子；磁量子數(shù) m與電子的磁矩有關(guān) (具體內(nèi)容在第六章 )， 對(duì)應(yīng)一個(gè) l， m可表示為 ml， ml可取 2l+1個(gè)值 。 圖 球坐標(biāo) () 式中左邊第一與第三項(xiàng)只作用于波函數(shù)中與矢徑 r有關(guān)的部分 ， 第二項(xiàng)只作用于與角度 θ， φ有關(guān)的部分 ， 可以應(yīng)用分離變數(shù)法 .令 上式中等號(hào)左邊只是矢徑的函數(shù) ， 右邊只是角度的函數(shù) .若它們相等 ， 必定等于一個(gè)常數(shù) .令此常數(shù)為 λ， () () 解題得出三個(gè)量子數(shù) n,l,m。 量子力學(xué)中 l的上限是 n1， 而玻爾理論中 ， 可等于 n。 這個(gè) 結(jié)論 ， 不但與經(jīng)典力學(xué)不同 ， 與玻爾理論也有根本性的差異 ， 玻爾理論曾給出氫原子中電子的量子化角動(dòng)量 。 在經(jīng)典力學(xué)中 ， 角動(dòng)量 L的表示式是 L=r p。 若某粒子處于力學(xué)量 A的本征態(tài) ， 則測(cè)量 A時(shí)將得到確定值 。因動(dòng)能 故有 在勢(shì)場(chǎng)中 ， 一個(gè)粒子的動(dòng)能與勢(shì)能函數(shù)之和叫哈密頓量 ， 記為H， H=T+V 薛定諤方程 ()和定態(tài)薛定諤方程 ()可以分別寫(xiě)成算符作用 算符 作用于自己的本征函數(shù) ψA， 等于一個(gè)數(shù)值 A乘以 ψA。在量子力學(xué)中，一切力學(xué)量都可用算符來(lái)表示。 三是躍遷只能逐級(jí)進(jìn)行 ， 即能級(jí)之間的躍遷服從 Δn= 1的選擇定則 。本節(jié)介紹一維微觀簡(jiǎn)諧振子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) 。 STM技術(shù)不僅可用來(lái)進(jìn)行材料的表面分析 ， 直接觀察表面缺陷 ， 還可利用STM針尖對(duì)原子和分子進(jìn)行操縱和移動(dòng) ， 重新排布原子和分子 。 在針尖與平面間加一個(gè)小于幾伏的電壓 ， 在這電壓下 ， 針尖中的電子還不能越過(guò) “ 空隙 ” 這一勢(shì)壘進(jìn)入平面 ， 但有一定的概率穿越勢(shì)壘 ， 形成 “ 隧道電流 ” 。對(duì)電子而言， me～ 1031kg， V0E=1eV， a～ 108cm， 大體求得穿透幾率為 (一般情況下，穿透幾率是比較小的 ) aEVmeP)(220 ??? ?圖 利用量子隧道效應(yīng)，可以解釋許多現(xiàn)象，放射性原子核的 α 粒子衰變現(xiàn)象就是一種隧道效應(yīng) . 熱核反應(yīng)所釋放的核能是兩2H3H， 聚合時(shí)產(chǎn)生的 . 隧道效應(yīng)在高新技術(shù)也有著廣泛的重要應(yīng)用。 三個(gè)區(qū)域中波函數(shù)示意圖見(jiàn)圖 ， 圖中表明 ， 在勢(shì)壘后面 (Ⅲ 區(qū) )， 粒子還有一定的概率分布 。
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