二、电子的波粒二象性(Duality) 1924年法国物理学家德布罗意 (L.de Brogile)在研究电子的运动 规律时,受光的波粒二象性的启发 大胆提出: 电子等实物粒子(原子、质子、中子) 不仅具有粒子性,也具有波动性。 德布罗意,L. 电子绕核运动具有波粒二象性(特殊性)。既有微 粒性(具有质量和速度),又有波动性(有波长)
二、电子的波粒二象性(Duality) 1924年法国物理学家德布罗意 (L.de Brogile) 在研究电子的运动 规律时,受光的波粒二象性的启发, 大胆提出: 电子等实物粒子(原子、质子、中子) 不仅具有粒子性,也具有波动性。 电子绕核运动具有波粒二象性(特殊性)。既有微 粒性(具有质量和速度),又有波动性(有波长)
1927年,美国的Davisson和Germeri证明了 电子束同X射线一样具有波动性。如下图: 晶体 晶体 电子源 a 电子源 (b) (c) 行射强度大的地方出现的机会多 衍射强度小的地方出现的机会少
衍射强度大的地方出现的机会多, 衍射强度小的地方出现的机会少. 1927年,美国的Davisson和Germer证明了 电子束同X射线一样具有波动性。如下图:
第二节核外电子运动状态的描述 一、波函数 电子具有波粒二象性。它是在 原子核静电引力作用下的运动 这种运动如何去描述呢? 1926年奥地利物理学家 Schrodinger提出了著名的薛 定鄂方程,它是在力场作用下 薛定谔,E 微观粒子运动的波动方程。 6为ap+Cp+8πm(B-p帅=0 h
第二节 核外电子运动状态的描述 1926年奥地利物理学家 Schrödinger提出了著名的薛 定鄂方程,它是在力场作用下 微观粒子运动的波动方程。 电子具有波粒二象性。它是在 原子核静电引力作用下的运动, 这种运动如何去描述呢? 一、波函数 ( ) 0 8 2 2 2 2 2 2 2 2 + + + − = E V m x y z h
(1)波函数是Schrodinger方程的解,它不是一个数 值,而是一个空间坐标的函数式。 (2)电子的运动状态用波函数描述。波函数表 示电子的概率密度。 (3)描述原子中单个电子运动状态的波函数少称为 原子轨道(atomic orbital)。原子轨道的大小指电 子出现的概率在99%的空间区域的界面。 (4)解Schrodinger方程可以获得一系列合理的解少 及其相应的能量E,电子的能量是不连续的(量子化)
(1)波函数Ψ是Schrodinger方程的解,它不是一个数 值,而是一个空间坐标的函数式。 (3)描述原子中单个电子运动状态的波函数Ψ 称为 原子轨道(atomic orbital)。原子轨道的大小指电 子出现的概率在99%的空间区域的界面。 (4) 解Schrodinger方程可以获得一系列合理的解Ψ 及其相应的能量E ,电子的能量是不连续的(量子化)。 (2)电子的运动状态用波函数ψ描述。波函数ψ2表 示电子的概率密度
薛定鄂方程有很多解,但并非每个解都合理。 要取得合理解,需引入三个参数八、人m,称为量 子数,当三个量子数的取值和组合一定时,就有了一个 确定的波函数n.1.m(G8p) 三个量子数的取值限制和物理意义 1.主量子数(principal quantum number) n n=1,2,3.非零的任意正整数 n又称为电子层(shell) 光谱学上:K、L、M、N、O、P、Q. 物理意义:决定电子在核外空间出现概率最大的区域 离核的远近;决定电子能量高低的主要因素
薛定鄂方程有很多解,但并非每个解都合理。 要取得合理解,需引入三个参数 n、l、m,称为量 子数, 当三个量子数的取值和组合一定时,就有了一个 确定的波函数Ψn、l、m(r,θ,φ) 。 1. 主量子数 (principal quantum number) n 物理意义:决定电子在核外空间出现概率最大的区域 离核的远近;决定电子能量高低的主要因素。 n = 1, 2, 3. 非零的任意正整数 n又称为电子层( shell ) 光谱学上:K、L、 M、N、O、P、Q. 三个量子数的取值限制和物理意义: