原子結(jié)構(gòu)ppt課件-在線瀏覽
2025-03-06 16:46本頁(yè)面
【正文】 氫原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)描述 一、 Schr246。 1887年 8月 12日生于維也納。同年與 P． A． M．狄拉克共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 。dinger 方程的意義 對(duì)于一個(gè)質(zhì)量為 m，在勢(shì)能 V的勢(shì)能場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的微粒（如電子）來(lái)說(shuō)，有一個(gè)與粒子運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定狀態(tài)相聯(lián)系的波函數(shù) ?，這個(gè)波函數(shù)服從Schr246。 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 23 波函數(shù) ?(x,y,z)是量子力學(xué)中描述核外電子在空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)學(xué)函數(shù)式，即一定的波函數(shù)表示一種電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 決定原子軌道的能量 n越大，電子離核越遠(yuǎn)，電子的能量越高。 取值： l2 , . . . . . .1,0, ???磁量子數(shù)與能量無(wú)關(guān) 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 31 等價(jià)軌道： 在空間的伸展方向不同，但能量相同的原子軌道，稱(chēng)為等價(jià)軌道（簡(jiǎn)并軌道） 即 l 相同， m 不同的軌道 n能層中軌道總數(shù)： 等差級(jí)數(shù)求和： 210 2]1)1(2[1)12( nnnlnl??????????2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 32 l = 0 (s亞層） m = 0 一條 s軌道 l = 1 (p 亞層） m = 1 , 0, +1 Px, Py, Pz 三條 p軌道 l= 2 (d亞層） m = 2, 1, 0, 1, 2 dxy dyz dxz dx2y2 dz2 五條 d軌道 l = 3 (f 亞層） m= 3， 2， 1， 0， 1， 2， 3 七條 d軌道 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 33 不同 n,l,m取值的波函數(shù)模擬圖象 n=1 l=0 n=2 l=1 n=3 l=2 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 34 （ 4）自旋量子數(shù) （ ms ） 自旋角動(dòng)量沿外磁場(chǎng)方向的分量 Ms為： 取值： 21?1925年，荷蘭萊頓大學(xué)研究生 實(shí)驗(yàn)：將一束銀原子流通過(guò)窄縫，再通過(guò)一不均勻磁場(chǎng)，結(jié)果原子束在磁場(chǎng)中分裂。 主量子數(shù) n 決定原子軌道的大小（即電子層）和主要決定電子的能量。 電子云是核外電子幾率密度的一種形象化描述 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 37 電子云的圖形 在等密度面中，選取一個(gè)能包含電子出現(xiàn)的總幾率在 90%以上電子云的等密度面作為電子云的界面，此界面的圖形稱(chēng)為電子云的界面圖 電子云等密度面圖 多電子原子結(jié)構(gòu) 一、 多電子原子軌道的能級(jí) 在多電子原子中，由于電子之間的相互斥力，只能近似處理，能級(jí)由 n,l 決定，能級(jí)高低規(guī)律 l 相同， n大， E大 如： E1s E2s E3s E2p E 3p E4p n 相同 , l 大， E大 如： E3s E 3p E3d n,l 都不相同時(shí)， n? 3 時(shí)發(fā)生能級(jí)交錯(cuò) 4s 3d 4p 。 6s 4f 5d 6p 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 48 1. Pauling 近似能級(jí)圖 1s2s 2p3p3s 4s 3d4p5p4d5s6s6p 5d4f能量 能級(jí)組 1 （ 1s) 2 (2s,2p) 3 (3s,3p) 4 (4s,3d,4p) 5 (5s,4d,5p) 6 (6s,4f,5d,6p) 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 49 電子能級(jí)分組表 （ n+) 近似規(guī)律 原子軌道 n+ l 能級(jí)組 組內(nèi)狀態(tài)數(shù) 1s Ⅰ 2 2s 2p Ⅱ 8 3s 3p Ⅲ 8 4s 3d 4p Ⅳ 18 5s 4d 5p Ⅴ 18 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 50 原子軌道 n+ l 能級(jí)組 組內(nèi)狀態(tài)數(shù) 6s 4f 5d 6p Ⅵ 32 7s 5f 6d Ⅶ 未完 2022/2/11 原子結(jié)構(gòu) 51 2. 原子軌道能級(jí)與原子序數(shù)的關(guān)系 ——Cotton 原子軌道能級(jí)圖 Cotton原子軌道能級(jí)圖不同于 Pauling近似能級(jí)圖的特點(diǎn) 1）反映出主量子數(shù)相同的氫原子軌道的簡(jiǎn)并性 2）反映出原子軌道的能量隨原子序數(shù)的增大而降低 3）反映隨著原子序數(shù)的增大，原子軌道能級(jí)下降幅度不同，因此能級(jí)曲線產(chǎn)生了相交現(xiàn)象。 例如： 氮原子結(jié)構(gòu)： K 層
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