《26 氢原子量子论.pptVIP

玻色子: 自旋为 的整数倍，遵守玻色爱因斯坦统计分布。 全同粒子的波函数对两个粒子的交换总是对称的。 如: ? 介子 ( s = 0)，光子 (s = 1) 等。 费米子: 自旋为 的半奇数倍（s = 1/2, 3/2, …）， 遵守费米狄拉克统计分布。 全同粒子的波函数对两个粒子的交换总是反对称的。 如电子，质子，中子等。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二、泡利不相容原理 费米子系的波函数对于交换是反对称。 以电子为例: 为完整描述粒子状态应加入自旋 如果忽略两电子的影响 如果两个电子的四个量子数完全相同 一个原子内不可能有两个或两个以上电子具有完全相同状态。或说： 一个原子内不可能有四个量子数完全相同的电子。 或说： 不可能有两个或两个以上的电子处于同一个量子态。 Wolfgang Pauli奥地利人，1900-1958，1945年获诺贝尔物理学奖 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 三、各种原子核外电子的排布 一个电子有4个自由度，其运动状态由四个量子数 n , l , ml , ms 决定。 主量子数 n 主要决定电子能量 角量子数 l 磁量子数 ml 决定电子云（轨道）空间取向 （正常塞曼效应：在匀强磁场中谱钱分裂为奇数条） 角动量大小 自旋磁量子数 ms 决定电子自旋角动量空间取向 在外场方向投影 在外场方向投影 1. 四个量子数 主要决定电子云（轨道）形状，当 n 相同 l 不相同时，能量稍有不同。 （与玻尔量子化假设不同） Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. s , p , d , f , g, ... 最大电子数 2 , 6 , 10, 14, ... , 2(2l+1) 把原子中具有相同主量子数 n 的电子称为同一壳层电子。 最大电子数 2 , 8 , 18, 32, 50 ...( 2n2 ) 主量子数 n = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ... 壳层 K , L , M , N , O… 在每一壳中具有相同量子数 l 的电子组成支壳层。 l = 0, 1, 2, 3, 4, ... 电子数表示如 n = 2, l =1 态用 2p 表示 n = 2, l = 0 态用 2s 表示 n 相同，但 l , ml 和 ms 不同的可能状态有 2n2 个。 2.原子的电子层结构 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1) 在电子数目 Z 不太大时, 电子总是在泡利原理限制下，由低能级 n=1 的 K 壳层开始填起，一个壳层填完以后再填另一个。 2) 在电子数目较多时, 电子间相互作用不能忽略，电子能级与 n , l 有关，有能级交叉。 按能量最低原理填充 经验公式由 (n +0.7l ) 值确定，(n +0.7l ) 越大能级越高。 4s?4, 3d?4.4。 钾 z =19： 铜 z=29： 结论：在泡利不相容原理和能量取最小值原理的两种限制下，电子分布具有周期性结构。 当原子处在正常状态时，电子尽可能地会占据未被填充的最低能级。 例：比较 4s 与 3d 能级的高低 电子先填充4s 能级，再填 3d 能级 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1.定态薛定谔方程，宇称 如果势函数 U(x) 具有对原点的反射对称性，即 U(-x)=U