第八章 原子结构-1课件.pptVIP

原子结构;第一节 原子结构理论的发展简史 ; 在对粒子散射实验结果的解释上, 新模型的成功是显而易见的, 至少要点中的前三点是如此。;第二节 核外电子的运动状态;墙钨敝钡鲤涎蓝篡庶橇广赞斜煞殷稀钨燕径灼屈昏榨滞掠堕聂拄揩向侦疽第八章 原子结构-1课件第八章 原子结构-1课件;桌广忱镁综鞘选钧舜撂饼扇频叛舔只兽辞技什颠巢羌监田等怒羹添凋消黔第八章 原子结构-1课件第八章 原子结构-1课件;1、实验方法; 氢原子光谱由五组线系组成, 任何一条谱线的波数(wave number)都满足简单的经验关系式: ;3、玻尔模型的建立;1900年, 普朗克 (Plank M) 提出著名的普朗克方程： E = hv。 式中的h叫普朗克常量(Planck constant), 其值为6.626×10-34 J·s。 ; 爱因斯坦认为, 入射光本身的能量也按普朗克方程量子化, 并将这一份份数值为1hv的能量叫光子(photons), 一束光线就是一束光子流. 频率一定的光子其能量都相同, 光的强弱只表明光子的多少, 而与每个光子的能量无关。 ; 核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上运动，电子在这些轨道上运动时并不辐射出能量；每一个稳定轨道的角动量是量子化的，即等于h/2? 整数倍。; ;例： 请计算氢原子的第一电离能是多少？;● 计算氢原子的电离能;● 不能解释氢原子光谱 在磁场中的分裂;二、微观粒子的运动特殊性; 1927年，Davissson 和 Germer 应用 Ni 晶体进行电子衍射实验，证实电子具有波动性.;微观粒子电子：; 例题： (1)电子动能 Ek =100 eV；(2)子弹动量 P = 6.63×106 kg.m.s-1, 求德布罗意波长。;3、 测不准原理 (Werner Heisenberg, 1926);例1: 对于 m = 10 克的子弹，它的位置可精确到?x ＝ 0.01 cm,其速度测不准情况为;速度不准确程度过大，电子运动轨道不存在。;4、 微观离子运动的统计规律; ; r : 径向坐标, 决定了球面的大小 θ: 角坐标, 由 z轴沿球面延伸至 r 的弧线 所表示的角度. φ: 角坐标, 由 r 沿球面平行xy面延伸至xz 面的弧线所表示的角度.; 将以上关系代入薛定谔方程 （1）中， 经过整理， 得到：;★ 方程中既包含体现微粒性的物理量m ,也包含体现波动性的物理量Ψ ; ★ 求解薛定锷方程, 就是求得波函数Ψ 和能量 E ; ★ 解得的Ψ 不是具体的数值, 而是包括三个常数 (n, l, m)和三个变量(r,θ,φ)的函数式Ψn, l, m (r,θ,φ) ; ★ 数学上可以解得许多个Ψn, l, m (r,θ,φ) , 但其物理意义并非都合理; ★ 为了得到合理解, 三个常数项只能按一定规则取值, 很自然地得到前三个量子数.有合理解的函数式叫做波函数(Wave functions), 它们以n, l, m 的合理取值为前提. ;悼眉喻聊玉噶妹维骨藏列碌生瞩号吸铁诸销洽藕躁映笨酚溜疙很液渗忠次第八章 原子结构-1课件第八章 原子结构-1课件; 由薛定谔方程解出来的描述电子运动状态的波函数（有时是波函数的线性组合），在量子力学上叫做原子轨道。它可以表示核外电子的运动状态。;四、几率密度和电子云分布图;（1）主量子数 n;◆ l 决定了ψ的角度函数的形状 ◆ l 的取值 0，1，2，3……n-1(亚层） s, p, d, f…... ◆ 与角动量有关，对于多电子原子, l 也与E 有关;◆ m 值决定了ψ角度函数的空间取向 ◆ m可取 0，±1, ±2……±l ◆ 磁量子数与电子能量无关。n与l 相同仅m值不同的轨道具有相同的能级，这种能级相同的轨道称为简并轨道; p 轨道(l = 1, m = +1, 0, -1) m 三种取值, 三种取向, 三条等价(简并) p 轨道.;d 轨道(l = 2, m = +2, +1, 0, -1, -2) : m 五种取???, 空间五种取向, 五条等价(简并) d 轨道.; f 轨道 ( l = 3, m = +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 ) : m 七种取值, 空间七种取向, 七条等价(简并) f 轨道.;（4） 自旋量子数 ms (spin quantum number);由上面的讨论知道 n, l, m 一定, 轨道也确定;例： 写出与轨道量子数 n = 4, l = 2, m = 0 的原子轨