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2024/9/221物质结构基础
TheBasisofsubstancestructure
2024/9/2227-1原子核外电子的运动状态7.1.1原子的组成经典原子核模型的建立(ClassicNuclearAtomicModel)电子的发现与电子质核比的测定(Thomson,Millikan)
2024/9/223阴极射线实验证明了电子的存在Thomson用电场和磁场测定了电子的荷质比Millikan油滴实验测定了电子的电荷采用紫外光照射物质，加热金属丝，放射性元素放出β射线等方法均可获得电子，各种来源的电子e/m值相同，可见电子普遍存在于物质之中。Millikan油滴实验示意图
2024/9/224原子核模型及核电荷数结论:1.原子是由原子核和核外电子构成的,2.不同元素具有不同的核电荷数,且核电荷数=核外电子数，3.核外电子的排布是分层次的
2024/9/225原子核的组成核电荷数＝质子数（Z）原子质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）原子的结构
元素，核数及同位素具有相同质子数的原子总称为元素，同一元素可以有不同的中子数（或质量数）具有一定质子数及中子数的原子核称为核素。同一元素的不同核素互称为同位素
2024/9/226表7-1一些基本粒子的性质基本粒子符号 m/kgm/u Q/C Q/e质子 p 1.67252?10?271.007277 +1.602?10?19+1 中子 n 1.67482?10?271.008665 0 0电子 e 9.1091?10?310.000548 ?1.602?10?19?1 u为原子质量单位，u=1.6605655?10?27kg,e为元电荷，一个质子所带的电荷
2024/9/227微观粒子的波泣二象性光的波粒二象性光的粒子性现象：光压，光电效应光的波动性现象：干涉，衍射等20世纪初，爱因斯坦提出了质能转换关系：E=mc2由于E=h?c=??所以h?=mc2=mc·???=h/mc=h/p式中，c为光速，c=2.998?108m?s-1h为普朗克常数，h=6.626?10-24m?s-1光具有动量和波长，也即光具有波粒二象性。7.1.2微观粒子（电子）的运动特征
2024/9/228德·布罗意粒子波德·布罗意(de·Broglie)提出微观粒子也具有波的性质，并假设：?=h/mv式中，?为粒子波的波长；v为粒子的速率，m为粒子的质量1927年，德·布罗意粒子波的假设被电子衍射实验所证实。电子在原子核外的运动可用一个描述运动的函数来表示，由于电子具有波的性质，其运动函数也被称为波动函数或波函数。
2024/9/229电子衍射示意图
2024/9/2210
2024/9/2211能量的量子化能量的量子化氢原子光谱和Bohr氢原子理论Balmer公式Lyman,Paschen,Bracket,Pfund线系
2024/9/2212氢原子光谱的理论解释Bohr的两个假设1.核外电子处于各层具有确定半径和能量的轨道上,轨道能量是量子化的式中，n为正整数，n=1,2,3….,对于氢原子n=1时为原子的基态，其余称为激发态。，当n=?时，意即电子不再受原子核产生的势场的吸引，离核而去，这一过程叫电离.2.电子在不同轨道间跃迁时会吸收或辐射出光子,光子能量取决于两轨道的能量差
2024/9/2213玻尔理论虽然成功地解释了氢原子光谱，但有其局限性：不能解释光谱的精细结构，不能解释多电子原子光谱，
2024/9/2214微观粒子运动位置的统计性测不准原理及几率分布（HeisenbergW)说明电子并无确定的轨道，波动性的电子在空间只有一个几率分布。因此电子的运动已不再符合经典力学规律，需要用新的理论描述电子的运动状态。---现代量子理论
2024/9/22157.1.3核外电子的运动状态描述其中，?为波动函数，是空间坐标x、y、z的函数。E为核外电子总能量，V为核外电子的势能，h为普朗克常数，m为电子的质量。
薛定谔（Schr?dinger）方程1926年，奥地利物理学家薛定谔（Schr?dinger）提出了微观粒子运动的波动方程，即薛定谔方程。这是
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