第二章 量子力学初步.pptVIP

2.4 原子波动理论的延伸 径向概率密度函数：指电子出现在离核某个距离的概率。 2.4.2 元素周期表　 根据电子自旋和泡利不相容原理：n l m s 四个量子数可以推出元素周期表（框架） (每层可以容纳2n2个电子) 2.4 原子波动理论的延伸 2.4.2 周期表 n---主量子数，n=1,2,3,… L--角量子数，L=n-1,n-2,…，0 m—磁量子数,|m|=L,L-1,L-2 ,…,0 s—自旋量子数，s=1/2,-1/2 电子自旋:电子具有量子化的本征角动量，它的值为两个可能值中的一个，由量子数s确定，s=1/2或-1/2. 泡利不相容原理:在任意系统中，不可能有两个电子处于同一个量子态，对于原子，不可能有两个电子具有相同的量子数组. 硅原子电子状态： n=1,L=0,m=0,s=1/2或-1/2 n=2,L=0,m=0,s=1/2或-1/2 L=1,m=0,s=1/2或-1/2 L=1,m=1,s=1/2或-1/2 L=1,m=-1,s=1/2或-1/2 n=3,L=0,m=0,s=1/2或-1/2 ,2个状态,填2个电子 L=1 ,6个状态,填2个电子， 4个空状态 8个状态，填8个电子 2个状态，填2个电子 核外电子排布原理一 ——最低能量原理 n l m s 四个量子数/v6515991.htm （１）主量子数n：决定体系能量E或电子离核远近距离r。 n= 1，2，3，4，5，6，7…… 电子层数：K L M N O P Q （2）角量子数l:确定原子轨道的形状并在多电子原子中和主量子数一起决定电子的能级。 l = 0，1，2，3，4，5，6……n-1 相应的能级： s p d f g…… l = 0 球形对称 l = 1 原子轨道呈哑铃形分布 l = 2 其原子轨道呈花瓣形分布 （3）磁量子数m:决定原子轨道在空间的取向的个数。 m=0，±1，±2…… ±L 共(2L+1)个 （4）自旋量子数：只决定电子运动状态与薛定谔方程无关。 s = ±1/2 1.不同原子中电子数量不同，电子按电子态填充状态是一样的，最终只是最外层出现未填满的状态; 2.原子的特性（化学活泼程度）取决于未填满的那一层，也就是最外层的价电子数； 3.内层电子全部填满，所以是稳定的。 2.4 原子波动理论的延伸 2.4.2 周期表 本章小结 2.5 小 结 量子力学的基本原理 能量量子化、波粒二象性、不确定原理 薛定谔波动方程——概率密度 束缚态粒子的能量是量子化的 * 第二章 量子力学初步 2016年9月 量子力学的基本原理 2.1 薛定谔波动方程 2.2 薛定谔波动方程的应用 2.3 原子波动理论的延伸 2.4 小结 2.5 第二章 量子力学初步 从普通物理?四大力学 --基础课 ?物理学是实验科学 ?物理学的理论体系 宏观和低速领域—牛顿力学和麦克斯韦方程组---经典物理 微观和高速领域—相对论和量子力学----近代物理 ?量子力学的波理论是半导体物理学理论基础。 第二章 量子力学初步 2.1量子力学的基本原理 三个基本原理 能量量子化原理 波粒二相性原理 不确定原理（测不准原理） 2.1量子力学基本原理 2.1.1能量量子化原理 光电效应-----理论与实验的矛盾 2.1量子力学基本原理---能量量子化 光电效应理论与实验的矛盾 1900年普郎克提出热辐射量子化的概念(从加热表发出的热辐射是不连续的假设，即量子。) Ｅ＝hv (普郎克常数h=6.625x10-34J-s) 1905年爱因斯坦提出光量子概念（光子）解释了光电效应(光波也是由分立的粒子组成的假设，即光量子。) 光电子的最大动能： 入射光子能量 功函数：电子逸出表面吸收的最小能量 2.1量子力学基本原理--能量量子化 量子：热辐射的粒子形式　 　　（普朗克　能量量子化） 光子：电磁能量的粒子形式　 　　（爱因斯坦　光电效应） 2.1量子力学基本原理---2.1.2波粒二相性 1924年　德布罗意提出物质波假说 波具有粒子性，粒子也具有波动性——波粒二相性原理。 光子动量： 粒子的波长： h为普郎克常数，P为粒子动量。 λ为物质波的德布罗意波长。 波粒二相性原理是利用波理论描述晶体中的电子的运动和状态的基础。 P23例2.2 电子的波动性实验 * 电磁波频谱 2.1.3 不确定原理（测不准原理） 2.1