CH17量子力学简介.ppt

第十七章量子力学简介;;1.玻尔理论的困难;LouisdeBroglie

1892-1987;德布罗意波波长的数量级;电子:;1927年Davisson和Germer以电子射线代替x射线进行了镍单晶体的衍射实验.;?;电子束;例17-1.求一动能为13.6eV的电子的德布罗意波波长.;由于微观粒子具有波粒二象性，用经典概念(坐标、动量、能量、轨道等)描述其状态会受到限制.;p;以衍射极小值的的位置进行估算：;继续分析可得;例17-2.试比较电子和质量为10g的子弹位置的不确定量，假设它们在x方向都以速度200m/s运动，速度的不确定度在0.01%内.;17.2.1概率波;2.疏密波说：认为波动是大量粒子分布在空间的一种疏密分布.;电子衍射;时刻t粒子出现在附近dV体积内的概率为：;波函数必须满足的条件:;单色平面简谐波波动方程为：;17.2.2态叠加原理(principleof

superpositionofstates)：;谢谢大家！;ErwinSchr?dinger，奥地利理论物理学家.在德布罗意物质波思想的基础上，引入波函数来描述微观客体，提出了薛定谔方程(Schr?dingerequation)作为量子力学的又一个基本假设来描述微观粒子的运动规律，并建立了微扰的量子理论——量子力学的近似方法.他是量子力学的创始人之一.;一维自由粒子的薛定谔方程;2.一微粒子在外保守力场中运动时具有势能V;定义哈密顿算;4.多粒子体系的薛定谔方程;要使该式恒成立，左右两边必须同等一个常数E.;k为积分常数;定态波函数描述的粒子具有的性质：;2)方程的每一个解必有一个相应的能量E;E值称为体系的能量本征值（energyeigenvalue）;;17.4.1一维无限深方势阱(Infinitepotentialwell)问题;因势阱壁无限高，粒子不能穿透阱壁，故阱外出现粒子的几率为零.;*最低能量：基态能量(零点能，zeropointenergy)

——波动性的表现;;*相邻两能级间隔;2)与各能级相对应的波函数;一维无限深势阱的能量本征函数;例17-3.设在一维无限深方势阱中，运动粒子的状态用;将波函数用本征波函数展开;17.4.2隧道效应;2.定态薛定谔方程;II区：;令;4.隧道效应(tunneleffect);5.扫描隧道显微镜

(Scanningtunnelingmicroscopy，STM);硅表面硅原子的排列;48个Fe原子围成一个平均半径为7.13nm的圆圈——“??子围栏”，围栏中的电子形成驻波.;17.4.3一维谐振子

(linearharmonicoscillator);能量量子化

能量间隔

最低能量(零点能);§17.5原子中的电子

原子的壳层结构;将;2.三个量子数;3)角动量的空间量子化和磁量子数(Magneticquantumnumber);1)电子状态:;3)能级简并产生的原因：;概率的角分布;1.电子自旋提出的实验基础;2.电子自旋;17.5.3泡利原理多电子原子的壳层结构;2.泡利不相容原理(Pauliexclusionprinciple);电子组态(electronconfiguration);徐光宪

1920-;17.5.4元素周期表;谢谢大家！