原子物理第二精要.pptVIP

第八节 史特恩—盖拉赫实验 与原子的空间量子化 一.有关电磁学知识 电学 磁学 电偶极子： 匀场中 非匀场 I 磁偶极子： 二、电子轨道磁矩 1、经典表达式 i 2、磁矩量子化条件 意义 1、装置 z 三. 史特恩—盖拉赫实验—原子空间量子化的验证 加热炉 狭缝 磁力与银原子 记录Ag落 点位置 实验 结果 无磁 作用 经典 分析 2、原理 3、结果 底板上只有两束分离的银斑 4、结果分析 结果：一束Ag分离为两束 说明： 结论： ?原子磁矩在某个参考方向上(Z)的投影值 是量子化的。 z ?原子轨道角动量 ,磁矩?的空间取向都是量子化的方向。 四、空间量子化—磁量子数 nψ 在磁场中电子的运动--- 冲量矩 动量矩 增量 例：陀螺进动 . --B只作为一个参考方向Z ---Z方向上动量 电子 有 三个自由度 . 例：试求出氢原子第一激发态时，主量子数n=2的各种轨道 的 取向。 提要 ?描述在微观粒子运动规律的各物理量都是量子化的。 ?在三维空间描述类H离子的电子在某定态,需三个量子数。 作业：P77---10;11 补充题： 求出氢原子第三激发态的可能的角动量，并画图表示。 第九节.对应原理和玻尔理论的地位 对应原理 波尔理论与经典理论在极限情况下，彼此趋于一致，有对应关系。 主量子数很大时，原子能级变成连续能级 能量： 原子辐射的频率与电子轨道运动的频率 电子运动的频率： 原子辐射的频率： 当量子数n很大时，量子理论与经典理论统一 当作用量远大于h时，经典理论适用，当作用量和h可以比拟时，量子理论适用。 量子数很大时，量子理论趋于经典理论。 ——对应原理 玻尔理论成就 第一个指出经典理论不适应微观体系，揭示了微观体系的量子规律 第一个将光谱与原子结构的研究联系起来 成功的解释了氢原子和类氢原子光谱与结构 玻尔理论缺陷 部分反映了微观体系的真实，过于简单，不完善。 玻尔理论地位 半经典半量子理论。 量子力学与玻尔理论的比较 玻尔理论 量子力学 相同点： ?原子只具备一系列分立的稳定状态，状态变化时只 能从一个态到另一个态。 相异点： 玻尔—轨道 量子—几率 轨道—几率大 ? ? ?量子数描述某一定态 表示特定态。 我们将都用量子力学的结果，并沿用轨道概念。 原子态符号——n,l 1S 2S 2P 作业：P77---10;11 补充题： 求出氢原子第三激发态的可能的角动量，并画图表示。（使用量子力学的表达式）