《固体中的电子》PPT课件

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1、2.主量子数n=4的量子态中，角量子数l的可能取值为；磁量子数ml的可能取值为。2，30，±1，±2，±31.根据量子力学理论，原子内电子的量子态由(n，l，ml，ms)四个量子数表征。那么，处于基态的氦原子内两个电子的量子态可由和两组量子态表征。4.电子的自旋磁量子数ms只能取和两个值。+1/2-1/25.在主量子数n=2，自旋磁量子数ms=1/2的量子态中，能够填充的最大电子数是。43.根据量子力学理论，氢原子中电子的角动量的大小L由角量子数l决定，为，电子角动量在外磁场的分量值Lz轨道磁量子数ml决定，为，当主

2、量子数n=3时，电子角动量大小的可能取为，电子角动量在外磁场的分量值可能为。练习答案0，1，B若氢原子中的电子处于主量子数n=3的能级，则电子轨道角动量L和轨道角动量在外磁场方向的分量Lz可能取的值分别为(A)L=，2，3；Lz=0，，2，3。(B)L=0，，；Lz=0，，2。(C)L=0，，2；Lz=0，，2。(D)L=，，；Lz=0，，2，3。B在氢原子的L壳层中，电子可能具有的量子数(n，l，ml，ms)是(A)(1，0，0，-1/2)。(B)(2，1

3、，-1，1/2)。(C)(2，0，1，-1/2)。(D)(3，1，-1，-1/2)。C在原子的L壳层中，电子可能具有的四个量子数(n，l，ml，ms)是(1)(2，0，1，1/2)。(2)(2，1，0，-1/2)。(3)(2，1，1，1/2)。(4)(2，1，-1，-1/2)。以上四种取值中，哪些是正确的？(A)只有(1)、(2)是正确的。(B)只有(2)、(3)是正确的。(C)只有(2)、(3)、(4)是正确的。(D)全部是正确的。C氢原子中处于2p状态的电子，描述其四个量子数(n，l，ml，ms)可能取的值为(A

4、)(3，2，1，-1/2)。(B)(2，0，0，1/2)。(C)(2，1，-1，-1/2)。(D)(1，0，0，1/2)。B下列各组量子数中，那一组可以描述原子中电子的状态？(A)n=2，l=2，ml=0，ms=1/2。(B)n=3，l=1，ml=-1，ms=-1/2。(C)n=1，l=2，ml=1，ms=-1/2。(D)n=1，l=0，ml=1，ms=-1/2。D直接证实了电子自旋存在的最早的实验之一是(A)康普顿实验。(B)卢瑟福实验。(C)戴维逊-革末实验。(D)斯特恩-盖拉赫实验。B氢原子的电子跃迁到L壳层(

5、主量子数n=2)p次壳层的某量子态上，该量子态的四个量子数可能为(A)n=2，l=1，ml=2，ms=1/2。(B)n=2，l=1，ml=0，ms=-1/2。(C)n=2，l=0，ml=1，ms=1/2。(D)n=2，l=0，ml=0，ms=-1/2。C氩(Z=18)原子基态的电子组态是：(A)1s22s83p8。(B)1s22s22p63d8。(C)1s22s22p63s23p6。(D)1s22s22p63p43d2。l=0，j=s=1/2l0，j=ls=l1/2三、电子的总的角动量这一角动量的合成叫自旋轨道

6、耦合j的取值取决于l和s：由量子力学可知：J也是量子化的。相应的总角动量量子数用j表示，则总角动量的值例：l=1，j=1/2或3/2109.4º35.3º例:j=1-1/2=1/2角动量合成的玻尔经典矢量模型图自旋轨道耦合使电子在l0时，其能量的单一的值En，l分裂为两个值，产生光谱的精细结构。电子的自旋磁距与自旋角动量S有关系：四、玻尔磁子它在z方向的投影也只能取两个值，此式所表示的磁矩值叫做玻尔磁子。在磁场中能量对一个孤立原子来说：En，l一个能级就分裂成了两个能级(l=0除外)，自旋向上的能级较高，自旋向下的

7、能级较低。期末考试答疑安排时间：1月23日上午9：00-12：00下午1：00-4：00地点：物理实验中心1041.泡利不相容原理或不能有两个电子具有相同的n，l，ml，ms四个量子数。五、泡利不相容原理(Pauliexclusionprinciple)可计算原子内具有相同的主量子数n的最多电子数是为此获得了1945年诺贝尔物理学奖。(W.Pauli，奥地利人1900-1958)泡利原子中不可能有两个或两个以上的电子处在同一量子状态，这个结果是因为：当n一定，l可取n个值，当l一定，ml可取2l+1个值，当n，l，m

8、l一定，ms可取2个值，现在知道，一切微观粒子都有自旋，按自旋分类：(1)费米子：自旋为半整数，如s=1/2，3/2如电子，中子，质子，中微子，——服从泡利不相容原理。反西格玛负超子（王淦昌等，1959年）(2)玻色子：自旋为整数，如s=0，1——不服从泡利不相容原理。介子，光子等。2.能量最小原理原子处于正常状态时，其中每个电子趋向占据最低