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氢原子的径向波函数 量子化学中的原子轨道是指什么?

2020-10-08知识7

氢原子s轨道波函数与什么无关,答案给的是与θ和Φ无关,为什么呢?还有为什么与r有关? 氢原子s轨道是球对称的,解氢原子薛定谔方程的时候通过分离变量法,可以把波函数化作与r有关的径向方程以及与角度有关的角向方程。由于氢原子s轨道的角向分布是球对称的,因此与角度相关的角向分布关联的函数一定是一个常实数;我们知道,对于波函数ψ而言,乘以一个常实数不影响波函数的分布情况,因此氢原子s轨道的实际波函数一定是一个系数乘以径向方程的解。因此,s轨道波函数与角度θ和Φ无关。径向方程只与r有关,而氢原子薛定谔方程的解由角向和径向的解相乘得到,角向是常实数,那么波函数就只与径向方程有关了。当然,对于氢原子p、d等轨道而言,其角向存在角动量,因此波函数就会与θ和Φ有关。

氢原子的径向波函数 量子化学中的原子轨道是指什么?

氢原子的s轨道波函数与φ,θ有没有关系,为什么? 有关 乘以一个常实数不影响波函数的分布情况,因此氢原子s轨道的实际波函数一定是一个系数乘以径向方程的解。因此;我们知道,对于波函数ψ而言氢原子s轨道是球对称的,解。

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氢原子波函数计算方法都有什么?大致介绍一下各自的方法

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高占据分子轨道。在已占据电子的分子轨道中,能量最高的分子轨道。类似地,在未被电子占据的分子轨道中,能量最低的分子轨道称为最低未占分子轨道关于如何获得最高轨道能力和最低轨道能量的计算问题

量子化学中的原子轨道是指什么? 原子轨道(Atomic orbital)是单电子薛定谔方程的合理解ψ(x,y,z)。若用球坐标来描述这组解,即ψ(r,θ,φ)=R(r)·Y(θ,φ),这里R(r)是与径向分布有关的函数,称为径向分布函数,用图形描述就是原子轨道的径向分布函数;Y(θ,φ)是与角度分布有关的函数,用图形描述就是角度分布函数。简介:原子轨道,又称轨态,是以数学函数描述原子中电子似波行为。此波函数可用来计算在原子核外的特定空间中,找到原子中电子的机率,并指出电子在三维空间中的可能位置。“轨道”便是指在波函数界定下,电子在原子核外空间出现机率较大的区域。具体而言,原子轨道是在环绕着一个原子的许多电子(电子云)中,个别电子可能的量子态,并以轨道波函数描述。现今普遍公认的原子结构是波耳氢原子模型:电子像行星,绕着原子核(太阳)运行。然而,电子不能被视为形状固定的固体粒子,原子轨道也不像行星的椭圆形轨道。更精确的比喻应是,大范围且形状特殊的“大气”(电子),分布于极小的星球(原子核)四周。只有原子中存在唯一电子时,原子轨道才能精准符合“大气”的形状。当原子中有越来越多电子时,电子越倾向均匀分布在原子核四周的空间体积中,因此“电子云”越倾向分布在特定球形。

初学量子力学该侧重于偏微分方程,还是线性代数? 虽然从理论上来说,偏微分方程和线性代数是同样重要的,两种表述的方法也完全等价,但最适合的入门途径无疑还是线性代数。我个人认为,在大学量子力学课程的教育中,可以尝试将一些偏重微分方程的量子力学内容与大学化学(或者量子化学)和近代物理学(普通物理学基础课之一)合并,而在物理系的「量子力学」课中,重点集中讨论线性代数表述的量子力学。之所以建议初学量子力学从线性代数入手,主要原因如下:(1)以「偏微分方程」为中心的学习方式容易让学生变成以习题为中心,特别关注几类特殊问题(无限有限深势阱、有心力场、谐振子、周期势…)的求解,注重求解中的一些细节,而忽视了量子力学的一些基本思路和整个思想体系的建立。(2)以线性代数为起点的话,很多思路其实非常顺畅,叠加原理(线性可加)、对易关系、本征值的求解、微扰论…都可以轻松地把握,这不管是从理解量子力学的角度还是未来从事科研的角度都会是很有帮助的。如果要推荐教材的话,其实只有 Sakurai 的《现代量子力学》是推荐的,当然 Dirac 的量子力学无疑是经典名著,但如果要快速入门量子力学,还是用 Sakurai 的书更好,可以一开始只看书中的开头部分,反复看,熟悉自旋和谐振子的升降算符。

原子轨道和波函数的关系 波函数,或态函数,是解薛定格方程得出来的数学解.在化学里,人们常将这种波函数叫做单电子(或氢原子)原子轨道.由于波函数是复变函数,在实空间中无法“观察”(无物理意义),但是波函数得“平方”是实数,可被观察(代表了在该空间区域发现“试验电子”的几率密度).故有些书将波函数的“平方”也称为原子轨道.

#物理#波函数#偏微分方程#量子力学#电子

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