原子物理：第3章 量子力学初步.pptVIP

第三章 量子力学初步 ; ; ; ; ------光的波粒二象性 ; 1924年11月向巴黎大学理学院提交题为《量子理论的研究》的博士论文，认为19世纪人们重视光的波动性而忽略了光的粒子性，人们认识实物粒子时情况正相反。 认识光的波粒二象性，自然联想到实物粒子具有波动性;问题1答案：;戴维逊和革末实验：1925年一次电子在镍样品散射实验中曾出现了真空泄露意外事件。 1927年，有目的电子衍射实验，证实了德布罗意假设。;例1. 计算下列运动物质的德布罗意波长;海森伯（W. K. Heisenberg，1901-1976） ; 不确定关系; 实验表明：缝愈窄，即坐标愈确定，则在坐标方向上的动量就愈不确定，反之亦然。;例题1：一颗质量为10g的子弹，具有200m/s的速度，动量的不确定量为0.01%，问在确定该子弹的位置时，有多大的不确定范围？ ;例题2：一电子具有200m/s的速率，动量的不确定量为0.01%， 问在确定该电子的位置时，有多大的不确定范围？;讨论1：电子不能落入核内;讨论2：解释谱线的自然宽度;§3.3 波函数;粒子波函数;(1)人射强电子流;(2)入射弱电子流;电子单缝衍射实验;波函数的统计解释; 2．归一化条件：;对坐标求二次偏导：;著名的薛定谔方程;（为常数）; ;;(连续性条件);两类结果;合并;讨论:;设不同能级的波函数为?m和?n，则有;练习：一个粒子在如图所示的势场中运动，它的势能为 它的波函数和能量如何？ ; ;波函数的归一化： ;§3.6 二维无限深势阱问题;;;练习：三维无限深势阱问题;Ⅰ; 势垒穿透 隧道效应;狮子的能量大于U 才能出来！; 势垒穿透(隧道效应)：;扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscopy—STM);扫描隧道显微镜 1982年由G. Binnig 和H. Rohrer 研制成功。;; 1993年美国加州IBM Almaden 研究中心的研究人员，利用扫描隧道显微镜(STM)操纵原子，将48个铁原子在铜的表面排列成一个圆圈，形成量子围栏(Quantum Corral)，电子被束缚在其中，其波函数形成同心圆状涟漪。; § 3.8 简谐振子; 为厄米多项式;特点;线性谐振子的位置概率密度分布;练习: 线性谐振子处于第一激发态时, 它在什么位置出现的概率最大.;§ 3.9 氢原子;由此可得球坐标中的定态薛定谔方程为：;;径向方程;结果：;由前面导出的式子：;比较两式有：;角动量沿z轴分量;;总结：;练习： （i）第二激发态波函数 （ii）第三激发态的轨道角动量有 那些可能的取值和取向;用密或稀表示空间各处概率密度的相对大小，概率大的地方黑点浓密，概率小的地方黑点稀疏，很像在原子核外有一层疏密不等的“云”，人们把它形象地叫做“电子云”。