本科毕业论文--用基础量子力学解释氢原子-量子力学与氢原子的相遇相知相交

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1、四川师范大学本科毕业论文用基本量子力学解释氢原子——量子力学与氢原子的相遇相知相交学生姓名黄兰院系名称物理与电子工程学院专业名称物理学班级2008级2班学号2008070219指导教师侯邦品四川师范大学教务处二○一二年五月34用基本量子力学解释氢原子本科生：黄兰指导老师：侯邦品内容摘要：主要从以下几个方面来运用基本量子力学解释氢原子。1、氢原子的能级和能量本征函数。首先介绍在量子力学中的波函数，再利用薛定谔方程来导出氢原子的能量本征函数，最后再分析它的物理含义。2、氢原子的四个量子数的物理意义。解释它们其与氢原子的能级的关系。3、径向波函数

2、和角度波函数。主要是得出径向波函数和角度波函数同时给出它的物理意义。4、简并性破除与量子激光。氢原子的内部结构中电子在原子中受到的磁场的作用所产生的正常塞曼效应和反常塞曼效应，以及可能引起的电子跃迁。5、氢原子的Stark效应。氢原子在外场的作用下表现的Stark效应，这部分将作简单的介绍。关键词：量子量子力学氢原子stark效应Schrödinger方程UsingquantummechanicstoexplainthephysicalphenomenainhydrogenatomsAbstract:weshallusequantummec

3、hanicstoexplainthephysicalphenomenainthehydrogenatomsasfollows:1,theenergyeigenfunctionsforhydrogenareobtainedafterintroducingthewavefunctioninquantummechanics.2,physicalsignificanceofthefourquantumnumbersinthehydrogenatoms.Hereweshallfocusonthehydrogenatomelectronspinandi

4、tsphysicalmeaningofthefourquantumnumbers.3,theradialwavefunctionandtheanglewavefunction.Comingtotheradialwavefunctionandtheangleofthewavefunctionatthesametimewewillgetitsphysicalsignificance.4,thedegeneracyisbrokenbymagneticfields.ThenormalandtheanomalousZeemaneffectinduce

5、dbymagneticfieldareintroduced.5,Finally,thetheStarkeffectinthehydrogenatomisbrieflyintroduced.KeyWords:QuantumQuantummechanicsHydrogenatomsstarkeffect34Schrödingerequation目录引言41氢原子的能级和能量本征函数51.1波函数与Shrödinger方程51.1.1波函数51.1.2波函数的归一化51.2Shrödinger方程61.2.1不含时Shrödinger方程61.2

6、.2Shrödinger方程的一般形式61.3中心力场中角动量守恒与径向方程61.4氢原子的能级与本征函数波函数72氢原子四个量子数102.1氢原子的定态薛定谔方程102.2三个量子数112.3电子的自旋与第四量子数142.3.1斯特恩--盖拉赫实验(1921年)143径向波函数和角度波函数153.1径向几率分布153.2电子的几率密度随角度的变化174氢原子四个量子数185简并性破除与量子激光205.1原子磁矩和塞曼效应205.2核磁共振215.3量子激光225.4激光226氢原子的stark效应236.1氢原子stark效应的基本理

7、论236.2氢原子激发态stark效应24参考文献：24后记25四川师范大学毕业论文任务书26四川师范大学毕业论文开题报告27四川师范大学毕业论文实施过程记录表30四川师范大学毕业论文评审表（指导教师用）33四川师范大学毕业论文评审表（评阅人用）34四川师范大学毕业论文答辩记录表3534引言亲爱的读者：很高兴你无意或有意的阅读了这篇小小的引言。希望你可以从中找到学习量子力学的途径，找到属于自己的方法去学习量子力学。阅读下面章节的时候最好是一篇篇的看下去，因为前面的内容全是很基础的，而后面就设计了几个比较难懂的章节。如果遇到数学上的问题，可以

8、查阅《数学物理方法》这本书，再回过头来看看不懂的地方。由于自己的水平有限，所以难免有错误的地方，希望不要太依赖书，不懂就要查阅其他书籍和自己动手看看是不是可以得出一样的结果。特别