Содержание
- 2. 1. Квантовомеханическая картина строения атома Согласно квантовой механике, не существует определенных круговых орбит электронов. В силу
- 3. Электронное облако в основном состоянии водорода сферически-симметрично Электронное облако грубо характеризует «размеры» атома Квантовая механика утверждает,
- 4. Электронное облако можно интерпретировать как с корпускулярной, так и с волновой точки зрения. Размытое в пространстве
- 5. Не возможно предсказать траектории, по которым будет двигаться электрон Можно вычислить вероятность обнаружить электрон в различных
- 6. Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром, обладающим зарядом Ze (для атома водорода Z=1) где r –
- 7. Состояние электрона в атоме водорода описывается волновой функцией Ψ, удовлетворяющей стационарному уравнению Шредингера: E – полная
- 8. Решение уравнения Шредингера для атома водорода приводит к появлению дискретных энергетических уровней: При E E1, (n
- 9. Итак, если Бору пришлось вводить дополнительные гипотезы (постулаты), то в квантовой механике дискретные значения энергии, являясь
- 10. Квантовые числа В квантовой механике доказывается, что уравнению Шредингера удовлетворяют собственные функции , определяемые тремя квантовыми
- 11. Главное квантовое число n характеризует расстояние электрона от ядра – радиус орбиты. В атомной физике состояния
- 12. Состояния, соответствующие орбитальному числу l = 0, 1, 2, 3,…, также обозначаются буквами s, p, d,
- 13. Квадрат модуля функции характеризует вероятность найти электрон в заданной точке. Область пространства, в которой высока вероятность
- 15. Орбитали часто называют подоболочками оболочек, поскольку они характеризуют формы разных орбит, на которых можно обнаружить электроны,
- 16. Для электрона в потенциальном поле Стационарное уравнение Шредингера Уравнение имеет решение при всех значениях E >
- 17. В квантовой механике широко используется понятие – оператор. Под оператором понимают правило, посредством которого одной функции
- 18. С помощью оператора стационарное уравнение Шредингера можно записать в виде Здесь – оператор энергии. Это традиционный
- 19. и три оператора проекций момента импульса на оси координат Воздействуя на Ψ – функцию оператором момента
- 20. Собственное значение орбитального момента импульса электрона Le l – орбитальное квантовое число (l = 0, 1,
- 21. 2. Пространственное квантование (магнитное квантовое число) Известно, что орбитальный момент импульса электрона и пропорциональный ему магнитный
- 22. Между и существует связь – орбитальное гиромагнитное отношение.
- 23. Для задания ориентации L и Pm должно быть выбрано некоторое направление в пространстве. За указанное направление
- 24. В квантовой механике строго доказывается (это следует из решения уравнения Шредингера), что проекция (Lz) вектора L
- 25. Таким образом, пространственное квантование приводит к «расщеплению» энергетических уровней на ряд подуровней. Возможные ориентации вектора в
- 26. Расщепление энергетических уровней в магнитном поле было обнаружено в 1896 г. голландским физиком П. Зееманом и
- 27. Эффект Зеемана В магнитном поле P - S переход Триплет линий
- 28. Вектор индукции магнитного поля В Возможные ориентации вектора орбитального магнитного момента (для орбиты с l =
- 29. 3. Опыт Штерна и Герлаха В 1922 году Штерн и Герлах поставили опыты, целью которых было
- 30. Идея опыта заключалась в измерении силы, действующей на атом в сильно - неоднородном магнитном поле. Неоднородность
- 31. В колбе вакуум 10–5 мм. рт. ст., К – серебреный шарик, который нагревался до температуры испарения.
- 32. Если бы момент импульса атома (и его магнитный момент ) мог принимать произвольные ориентации в пространстве,
- 33. Этим доказывался квантовый характер магнитных моментов электронов. Количественный анализ показал, что проекция магнитного момента электрона равна
- 34. Опыты Штерна и Герлаха не только подтвердили пространственное квантование моментов импульсов в магнитном поле, но и
- 35. Кроме того, в этих опытах было обнаружено новое явление. Валентный электрон в основном состоянии атома серебра
- 36. В 1925 г. студенты Геттингенского университета Гаудсмит и Уленбек предложили существование собственного механического момента импульса у
- 37. Спин электрона S Собственный магнитный момент электрона
- 38. S –спиновое квантовое число. Авторы дали такое толкование спина: электрон вращающийся волчок. Но тогда следует, что
- 39. Аналогично, проекция спина на ось z (LSz) (ось z совпадает с направлением внешнего магнитного поля) должна
- 40. Для атомов первой группы, валентный электрон которых находится в s – состоянии (l = 0) момент
- 41. Численное значение спина электрона По аналогии с пространственным квантованием орбитального момента (L) проекция LSz = mSħ,
- 42. Таким образом: 1. Магнитное спиновое квантовое число ms может принимать два значения. 2. Спиновое квантовое число
- 43. Проекция магнитного момента электрона на направление внешнего поля: (часто говорят о собственном магнитном моменте электрона) Отношение
- 46. 4. Принципы неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны Пусть квантовомеханическая система состоит из одинаковых частиц, например
- 47. Из соотношения неопределенности вытекает, что для микрочастиц вообще не применимо понятие траектории; состояние микрочастицы описывается волновой
- 48. где x1 и x2 – соответственно совокупность пространственных и силовых координат первой и второй частиц. Из
- 49. Установлено, частицы с полуцелым спином (например, электроны, нейтроны и протоны) описываются антисимметричными волновыми функциями и подчиняются
- 50. ПАУЛИ Вольфганг (1900 – 1958)–немецкийфизик-теоретик. Работы относятся ко многим разделам современной теоретической физики, в развитии которых
- 51. 5. Принципы Паули. Распределение электронов в атоме по состояниям В. Паули сформулировал принцип, согласно которому системы
- 52. Состояние электрона в атоме однозначно определяется набором четырех квантовых чисел: Главного n (n = K, L,
- 53. Распределение электронов в атоме происходит по принципу Паули: в одном и том же атоме, не может
- 54. Максимальное число Z2 (n, l, ms) электронов, находящихся в состояниях, описываемых набором трех квантовых чисел n,
- 55. Совокупность электронов в многоэлектронном атоме, имеющих одно и то же главное квантовое число n, называется электронной
- 56. Область пространства, в которой высока вероятность обнаружить электрон (не менее 0,95), называют подоболочкой или орбиталью. Основные
- 57. Таблица 1
- 58. 6. Периодическая система элементов Д. И. Менделеева В начале XIX в., с развитием идей химической атомистики
- 60. 114 Discovered at JINR in 1999 115 Discovered at JINR in 2003 118 Discovered at JINR
- 61. Физический смысл порядкового номера Z элемента периодической системы Менделеева был выяснен в ядерной модели атома Резерфорда.
- 62. Теория периодической системы основывается на следующих положениях: общее число электронов в атоме данного химического элемента равно
- 63. Система электронов, построенная на таких основах, должна иметь структуру и число элементов в одном периоде (длину
- 65. Z = 1 (водород, Н). Единственный электрон атома водорода находится в состоянии 1s, характеризуемом квантовыми числами
- 66. Z = 3 (литий, Li). Третий электрон атома лития, согласно принципу Паули, уже не может разместиться
- 67. Z = 11 (натрий, Na). Одиннадцатый элемент натрий размещается в M оболочке (n = 3), занимая
- 68. Z = 19 (калий, K). Калий должен был бы занять 3d-состояние в M-оболочке. Однако и в
- 69. Это означает, что в результате взаимодействия электронов состояния n = 4, l = 0 имеет меньшую
- 70. Каждую из двух групп элементов – лантаноиды (Z = 57 (лантан, La) до Z = 71
- 72. Скачать презентацию