рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Атом водорода

Атом водорода - раздел Физика, КВАНТОВАЯ ФИЗИКА   Атом Водорода Состоит Из Протона И Электрона. Рассмотрим Движ...

 

Атом водорода состоит из протона и электрона. Рассмотрим движение электрона в электростатическом поле протона (протон в атоме водорода считаем неподвижным). Потенциальная энергия электрона

 

 

где q — заряд электрона; r — расстояние между электроном и протоном; — потенциал, создаваемый протоном на расстоянии r от него.

В случае атома водорода уравнение Шредингера следует записать в сферических координатах. Решение этого уравнения дает следующие квантовые значения механической энергии электрона в атоме

 

(84.1)

 

где n = 1, 2, 3, … — квантовое число, называемое главным квантовым числом; m и q — масса и заряд электрона.

Кроме того, из решения уравнения Шредингера оказывается, что момент импульса электрона в атоме квантуется по формуле

 

(84.2)

 

где l = 0, 1, 2, …, (n – 1) — орбитальное квантовое число. Состояние электрона, обладающего различными значениями орбитального квантового числа, в атомной физике принято обозначать и называть следующим образом:

l = 0 s-состояние

 

l = 1 p-состояние

 

l = 2 d-состояние

 

l = 3 f-состояние

 

и так далее в порядке названия букв латинского алфавита.

Рассмотрим более подробно s-состояние электрона в атоме водорода при n = 1. Такое состояние электрона и атома называют основным. Волновая функция электрона в этом состоянии является функцией только r: ψ = ψ®.

Уравнение Шредингера для основного состояния атома водорода имеет вид

 

(84.3)

 

Его общее решение запишем в виде

 

(84.4)

 

где C и a0 — постоянные. Продифференцируем выражение (84.4)

 

(84.5)

 

(84.6)

 

Подставляя формулы (84.4)–(84.6) в уравнение (84.3), получаем

 

 

 

 

Так как последнее соотношение должно быть справедливо для любых r, то оба слагаемых в скобках в отдельности должны равняться нулю. Можем написать

 

 

откуда

 

(84.7)

Можем написать

 

 

откуда с учетом формулы (84.7) получаем

 

(84.8)

 

Сравнение выражение (84.1) и (84.8) показывает, что мы получили значение энергии основного состояния атома водорода, соответствующее n = 1.


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

ГЛАВА КВАНТОВАЯ ОПТИКА Тепловое излучение Тепловым излучением называют излучение... Фотон...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Атом водорода

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Тепловое излучение
  Тепловым излучением называют излучение электромагнитных волн за счет внутренней энергии. Если расход энергии на тепловое излучение не восполняется за счет подвода к телу теплоты, то

Закон Кирхгофа
  Спектральная плотность энергетической светимости rν и коэффициент поглощения aν непрозрачного тела взаимосвязаны. Рассмотрим т

Законы теплового излучения черного тела
  Опыт показал, что зависимость от ν при некоторой температуре T черного

Формула Планка
  Теоретические исследования зависимости от ν и T методами классической э

Фотоэффект
  Поместим цинковую пластину на электроскоп (прибор для обнаружения и измерения электрических зарядов) и зарядим ее. Затем осветим пластину ультрафиолетовым светом. Тогда, если пласти

Формула Эйнштейна для фотоэффекта
  Экспериментально полученные законы фотоэффекта не могли быть объяснены с точки зрения электромагнитной теории света. Зато они легко интерпретировались с квантовой точки зрения. Расс

Эффект Комптона
  В 1923 г. американский физик Комптон исследовал рассеяние рентгеновских лучей (длина волны которых λ не превышает 100 нм) «легкими» веществами (графит, парафин и т. д.). Анализ

Волны де Бройля
  Рассмотрение многочисленных оптических явлений обнаруживает двоякую природу света. Такие явления, как интерференция и дифракция, свидетельствуют о том, что свет — это непрерывные эл

Волновая функция
  Какова природа волн де Бройля? Это не электромагнитные волны. Электромагнитные волны представляют собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Распростр

Соотношение неопределенностей Гейзенберга
  Естественно связать с движением микрочастицы, например, вдоль оси x, не непр

Уравнение Шредингера
  Волновая функция     является решени

Микрочастица в потенциальном ящике
  Рассмотрим движение микрочастицы в потенциальном поле U(x) при условиях  

Излучение и поглощение света атомом водорода
  Расчеты показывают, что вероятность P нахождения электрона с энергией En внутри атома водорода не зависит от времени и не изменяется с течением времени. Сле

Пространственное квантование
  В §84 мы установили, что модуль орбитального момента импульса электрона в атоме явл

Принцип Паули
  Мы установили, что состояние каждого электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами: главным n (n = 1, 2, 3, …), орбитальным l

Металлы, полупроводники и диэлектрики
  Если изолированные атомы сблизить до расстояния L = 0,1 нм (расстояние между атомами в кристалле), то происходит сильное взаимодействие между атомами, что приводит к перекрыт

Электронно-дырочная проводимость полупроводников
  Рассмотрим теперь более подробно поведение электронов в валентной зоне, в которой возникли свободные уровни вследствие перехода части электронов в зону проводимости (рис. 89.1).

Примесные полупроводники
  В ряде случаев в проводники вводят примеси для придания им необходимых электрических свойств. Примесные атомы создают свои собственные энергетические уровни, получившие название при

P-n-переход
  Полупроводники с примесной проводимостью нашли широкое применение в современной электронике. В качестве примера рассмотрим, как действует полупроводниковый диод или выпрями

Строение атомного ядра
  Ядром называют центральную часть атома, в которой сосредоточены практически вся масса атома и его положительный электрический заряд. Ядра атомов состоят из элементарных час

Энергия связи ядра
  Мы знаем, что в обычных условиях взаимодействие между заряженными элементарными частицами намного превышает их гравитационное притяжение. Поэтому одноименно заряженные протоны в ядр

Радиоактивность
  Радиоактивностью называют превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ 4
1. Закон Кирхгофа.   2. Законы теплового излучения черного тела.   3. Формула планка.   4. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.

Физические постоянные
Скорость света в вакууме ...........................................................................

Работа выхода электронов из металлов
Цинк..........................................4,2 эВ   Калий.........................................2,2 эВ   Платина......................................5,3 эВ

Десятичные и кратные приставки
  пико п нано

Греческий алфавит
Α α — альфа Β β — бета Γ γ — гамма Δ δ — дельта Ε ε — эпси

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги