.29量子论习题课.ppt

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1、2021/10/41回顾二定态薛定谔方程三一维无限深势阱中的应用U=0（0

2、1、2……n-1l决定角动量大小。En——nn个例如：第二激发态的电子n=3对应角量子数l=012—3s——L=0—3p——L=—3d——L=2021/10/473、角动量取向量子化Z具有确定角动量的电子，角动量方向可有若干，L在任意一轴上（如：沿磁场方向）投影LZ磁量子数ml=0、±1、±2……±l决定角动量方向。对应一l可能有2l+1个不同取向。ml=0——LZ=0例：ml=1—LZ=ml=2—LZ=ml=-1——LZ=ml=-2—LZ=2021/10/48电子的状态可用n、l、ml三个量子数表示，相应的波函数。对确定能级En电子有n2种可能状态——2

3、00基态n=1n2=1——100第一激发态n=2n2=4——2lm？l=01——ml=0——ml=0、121021-12112021/10/491、斯特恩－盖拉赫实验（1921）SNAg电子在核周围运动~电流圈—有磁矩PZ用s态（l=0）银原子无论有无磁场都只有一条！实验结果：有磁场时，底板上是呈对称分布的两条纹。？z有2l+1种不同值。二电子的自旋2021/10/4102、电子自旋理论（1924年）电子除了绕核运动外，还绕自身轴旋转自转磁矩s，角动量Ls、Lsz根据量子理论ms=-s，……ss=？对称，说明银原子可分为两类，受力大小相等方向相反。s

4、且-s+1=sz也有两个——大小相等方向相反。2021/10/411基态n=12n2=2100100第一激发态n=22n2=8——2lm？电子的状态要用n、l、，ms四个量子数表示，相应的波函数nlmms对确定能级En电子有2n2种可能状态2021/10/412小结：（1）主量子数：电子在原子中的能量。（2）副量子数：电子饶核运动的角动量。（3）磁量子数：（4）自旋磁量子数：电子饶核运动角动量的空间取向。电子自旋角动量的空间取向。决定决定决定决定有某个确定取值有个取值有两个取值决定电子饶核运动状态2021/10/413三、多电子原子系统由多个电子与原子核组

5、成的原子系统其薛定谔方程的求解更难更复杂。由量子力学近似处理：核外电子的状态由下列四个量子数来确定一般来说：能量由主量子数决定，当能量较高时与其他量子数也有关。1916年，柯塞尔提出了核外电子的壳层分布模型。主壳层决定，相同的电子处在同一主壳层。相同不同的电子处在不同的分壳层。2021/10/414分配原则1、泡利不相容原理：一个多电子原子系统中，不可能有两个电子具有相同的状态——4个量子数至少有一对不同。2、能量最小原理：基态原子中电子先填满能量小的壳层。例题：氯原子有17个电子，写出基态原子组态。3p5513s22032p6612s22021s22012（2l+

6、1）ln1s22s22p63s23p52021/10/415原子中的电子总是优先地占据能量最低的能级电子态填充的次序如图2021/10/416一、光电效应的实验规律1.单位时间内,从受光照射的电极上释放出来的光电子数目N与入射光的强度I成正比。2.光电子的最大初动能随入射光的频率ν呈线性地增加,与入射光强度无关。第十五章总结3.光电效应有一定的截止频率。4.光电效应与时间的关系：从光照射到释放出光电子,时间间隔小于10-9秒，几乎是瞬时的,与入射光的强度无关。15.1光的量子性2021/10/4171.光子假设(1)一束光是一粒一粒以光速c运动的光子组成的。(2)频

7、率为ν的光的一个光子的能量为2.光电效应方程3.光的波粒二相性二、爱因斯坦光子理论2021/10/4181.实验现象散射线中有两种波长（>0）康普顿散射光0：正常光三、康普顿效应2.康普顿效应公式2021/10/419一、玻尔的三个基本假设（1）稳定态假设原子只能处在一系列不连续的稳定状态（定态），其能量只能取不连续的量值E1，E2，E3，……，电子虽然绕核作圆周运动，但不辐射能量。（2）跃迁假设原子从En态跃迁到Ek态时，发射或吸收一个光子。（3）轨道角动量量子化假设15.2玻尔氢原子理论2021/10/420二、玻尔的氢原子理论电离能：把核外电子从某稳