原子物理学薛定谔方程以及氢原子精细结构的涵义电子自旋原子壳层结构汇总.pptxVIP

(类)氢原子的量子力学处理;角动量量子化;轨道角动量大小量子化;关于刚体转动相关知识的回顾;什么是轨道角动量？对应着行星公转运动;比如，n=2，第一激发态，对应的能量大约-3.4eV,亚轨道有2个， 亚轨道l=0,取名s轨道，对应的角动量L=0，亚轨道l=1,取名p轨道角动量大小L= ！;比如，n=4，第三激发态，对应的能量大约-0.85eV,亚轨道有4个， 亚轨道l=0,取名s轨道，对应的角动量L=0，亚轨道l=1,取名p轨道角动量大小L= ！l=2,取名d轨道，L= ；l=3,取名f 轨道， L= ！ ;其实，不同的角动量大小对能级的能量值有细微影响; 玻尔模型氢原子能级图;;关于氢原子内部电子的轨道角动量的方向问题（即等效于公转平面的法线方向）;宏观太阳系运动中的轨道角动量即为公转角动量，可以连续取值的，方向是公转平面的法线方向！右手螺旋法则！;比如，n=2，第一激发态， 亚能级有2个，亚能级l=0,取名s轨道， 对应的L=0，能量值[-3.40-ΔE(2,0) ]eV 亚能级l=1,取名p轨道角动量大小L= ！这时的角动量的指向方向和一个特定方向z之间的夹角只能取3个值45度，90度，和135度！所以对应的z方向的投影lz也就只有3个值 ，但是这三个方向对应的能量大小是一样的都是[-3.40-ΔE(2,1)]eV;;;;;;小结：电子运动的轨道角动量（公转）;狄拉克方程和电子的自旋;其实，在狄拉克方程推导电子具有自旋的三年前.1925年，为了解释一个重要的实验现象，当时两位不到25岁的荷兰大学生乌仑贝克和古兹米特大胆地提出电子的自旋运动的假设，这纯粹是为了实验结果凑出来的，没有任何理论依据！这个实验非常重要，以后会给大家讲解！;宏观中的刚体自旋转运动对应的自旋角动量S;电子自旋向上;;太阳系各大行星的自旋方向;电子自旋向上;一个电子既拥有类似公转形成的角动量L，叫做轨道角动量L ，大小量子化，方向也是量子化的，又有自转形成的角动量S，大小和方向也是量子化的，这两个矢量L和S共同作用，相互影响，形成了一个总角动量J,这个过程叫做耦合,不是简单的经典力学中的矢量合成！;对于一个电子s＝1/2,所以对于轨道角动量的量子数l而言：;举例说明：;轨道量子数 l s, p,d, f, g... S,P,D,F,G... 0,1,2,3,4... ;; 对于氢原子而言不同的总角动量J对应的能级大小又有不同，这是原子内部磁场有关，狄拉克精确计算得到：; 玻尔模型氢原子能级图;n=1;氢原子 线的能级精细结构及跃迁;关于单电子总角动量J的量子化方向问题;J的大小影响能级大小， 但是J的方向跟能量无关！;n=1; 原子的壳层结构;n=1;原子在正常状态时，总是尽先占有能量最低的状态。; 泡 利;n=1; 各壳层可以容纳的最多电子数;元素周期表的形成;第二周期;11.Na 1s22p63s1 12.Mg 1s22p63s2 13.Al 1s22p63s23p1 14.Si 1s22p63s23p2 15.P 1s22p63s23p3 16.S 1s22p63s23p4 17.Cl 1s22p63s23p5 18.Ar 1s22p63s23p6;第四周期 ;第五周期 ;第六周期 ;满壳层和满次壳层角动量均为零;碱金属内层都是填满的电子的公转自转都互相抵消了，原子实包括内层电子和原子核，整体带+e电荷，核外价电子只有一个，所以跟氢原子有类似的光谱！碱金属的能级公式跟氢原子略有不同！;1、价电子与原子实;2、轨道贯穿;3、原子实极化;多个电子的组合态 简要介绍;;;总s=1,0; 总l=2,1,0;;;;;; 作业：分别求出原子态 的s,l,j;人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。;轨道角动量大小量子化;对于一个电子s＝1/2,所以对于轨道角动量的量子数l而言：;;J的大小影响能级大小， 但是J的方向跟能量无关！;满壳层和满次壳层角动量均为零;碱金属内层都是填满的电子的公转自转都互相抵消了，原子实包括内层电子和原子核，整体带+e电荷，核外价电子只有一个，