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1、一 氢原子的薛定谔方程,氢原子中电子的势能函数,定态薛定谔方程为,1,转化为球坐标,分离变量法求解,设,2,得,3,二 量子化条件和量子数,n=1,2,3,.为主量子数,求解上述方程时可得以下一些量子数及量子化特性,1 能量量子化和主量子数,4,2 角动量量子化和角量子数,电子绕核运动时的角动量为:,为角量子数,例如,n=2时,=0,1相应的,5,当氢原子置于外磁场中,角动量L在空间取向只能取一些特定的方向,L在外磁场方向的投影必须满足量子化条件,3 角动量空间量子化和磁量子数,磁量子数,6,磁量子数 ml=0,1,相应的,例如,时,,7,4 电子的自旋和自旋磁量子数,自旋角动量在外磁场方向上
2、只有两个分量:,自旋角动量,ms称为自旋磁量子数,式中自旋量子数,即,8,电子的自旋角动量和自旋磁量子数,9,5 小结,原子中的电子的运动状态可由四个量子数(n,l,ml,ms)来表示.,角量子数 l 决定电子的轨道角动量,磁量子数 ml 决定轨道角动量的方向,自旋量子数ms决定自旋角动量的方向,主量子数 n 决定电子的能量,10,三 基态径向波函数和电子分布概率,1 氢原子的基态能量,处于基态时 n=1 l=0,径向波函数方程,解为,11,其中,将解代入方程,得,12,2 基态径向波函数,电子出现在体积元dV的概率为:,13,由归一化条件,得,基态径向波函数为,14,3 电子的分布概率,15,本章目录,选择进入下一节:,15-1 黑体辐射 普朗克能量子假设,15-4 氢原子的玻尔理论,15-3 康普顿效应,15-2 光电效应 光的波粒二象性,15-0 教学基本要求,*15-5 弗兰克-赫兹实验,END,16,