学(一)-第2讲 量子力学基础-习题.pdf

《量子化学》(一） Quantum Chemistry (Part A) 福州大学 化 学 化 工 学 院 福州大学 理论化学与分子设计计算研究所 2008年秋 1 本课程主要章节内容 第一章 数学准备知识（矩阵及其它）(3) 第二章 量子力学基础（基本假定）(9) 第三章 量子力学的简单应用（单体问题）(9) 第四章 原子结构（类氢离子）(12) 第五章 多体问题和近似方法(3) 第六章 分子结构和分子轨道理论 (12) 第七章 自洽场理论和计算方法（6 ） 2 主要参考教材 徐光宪，黎乐民等，《量子化学基本原理和从头算法》（上、中、下册），科学出版社， 1985. （系统介绍理论、方法且资料较齐全） 唐敖庆等，《量子化学》，科学出版社，1982. 第1、2 、5、6、7、9 章。 （对从头算的理论基础论述、推导严谨，但程度较深，自学的难度较大） Steiner, E., The Determination and Interpretation of Molecular Wavefunctions, Cambridge University Press,London, 1976. 中译本：钮泽富译，《分子波函数的确定和解释》，上海科学技术出版社，1983. （一本很薄的小册子，但概念阐述清楚，对初学者理解和运用量子化学计算结果颇有帮助） Ira N. Levine, QuantumChemistry, Allyn Bacon, London, 1974. 中译本：宁世光等译，《量子化学》，人民教育出版社，1980. （美国高校化学系研究生通用的参考书） P.W. Atkins, Molecular Quantum Mechanics, Oxford Univ. Press, Oxford, 1983. 林梦海。《量子化学简明教程》，北京：化学工业出版社，2005 封继康。《基础量子化学原理》，北京：高等教育出版社，1987 李俊篯，田安民。《量子化学》，成都：四川大学出版社，1989 3 第二章 量子力学基础（基本假定） 2.1 量子力学的建立 2.2 量子力学的基本假设 2.3 量子力学的一些基本概念 4 习题 [例题 1 ] 电子对湮没。 [解] 1928年，狄拉克在关于电子的相对论性量子力学理论中， 预言了正电子的存在。1932年，安德森在宇宙射线中观测到了 正电子，其质量与电子相同，电荷则与电子等值异号。一个正 电子(e+)在经过物质时将与原子碰撞而失去大部分能量，逐渐减 速，然后可能被某原子捕获，最后与一个电子(e−)一道湮没。 在适当条件下，一个正电子也可能与一个电子形成和氢原子类 似的电子偶素，然后才湮没。电子偶素的寿命相当短，而氢原 子的寿命却非常长。这种湮没也发生在其他的粒子和反粒子之 间。例如，反质子与质子湮没将放出电子、正电子和中微子， 同时还将放出大量的电磁辐射(光子) 。 5 在电子对湮没时，考虑到动量守恒，至少要产生两个 γ 光 子，即 + − e e .+ →( 2=γ, 3, )n n