« Home « Kết quả tìm kiếm

Giáo trình Hóa Lượng Tử - Chương 5


Tóm tắt Xem thử

- Ph−ơng trình Schrodinger cho trạng thái dừng trong tr−ờng xuyên tâm:.
- Nguyên tử hidro và ion giống hidro nh− He.
- Nh− vậy, bài toán nguyên tử hidro và ion giống hidro chuyển thành bài toán xét chuyển động của electron trong tr−ờng xuyên tâm..
- Ph−ơng trình Schrodinger của nguyên tử hidro 0 ) 2.
- Việc giải ph−ơng trình Schrodiger chính là đi tìm giá trị E và hàm ψ của ph−ơng trình (5.2)..
- Ph−ơng trình phụ thuộc góc (θ,ϕ):.
- A = const) -Ph−ơng trình phụ thuộc bán kính r: 2.
- Ph−ơng trình phụ thuộc góc a..
- Ph−ơng trình (5.7) chính là ph−ơng trình hàm riêng và trị riêng của toán tử M ˆ 2 .
- Thay (5.9) vào ph−ơng trình góc (5.7): M ˆ 2 Y = A ħ 2 Y ta đ−ợc:.
- *Ph−ơng trình (5.12) đ−ợc viết lại:.
- Đây là ph−ơng trình vi phân bậc hai có nghiệm:.
- *Ph−ơng trình (5.13) đ−ợc viết lại:.
- Nghiệm của ph−ơng trình:.
- l gọi là số l−ợng tử phụ ( số l−ợng tử obital)..
- m gọi là số l−ợng tử từ.
- Ph−ơng trình phụ thuộc bán kính r.
- Từ ph−ơng trình (5.8.
- Từ ph−ơng trình (5.19) ta phải tìm giá trị E và R(r)..
- Để giải ph−ơng trình bán kính ta đặt: x = na o.
- n đ−ợc gọi là số l−ợng tử chính..
- Năng l−ợng:.
- E đ−ợc l−ợng tử hoá vì n nhận giá trị gián đoạn..
- Khái niệm về obital nguyên tử .1.
- Khái niệm về obital nguyên tử.
- Hàm sóng ψ(r,θ,ϕ) là hàm mô tả trạng thái chuyển động của electron trong nguyên tử.
- Trong quá trình giải ph−ơng trình Schrodinger ta thấy xuất hiện 3 số l−ợng tử:.
- n: Số l−ợng tử chính nhận các giá trị 1, 2, 3.
- Số l−ợng tử này xác định những mức năng l−ợng trong nguyên tử:.
- l: Số l−ợng tử phụ hay số l−ợng tử orbital nhận các giá trị 0, 1, 2, 3.
- Số l−ợng tử này xác định momen động l−ợng orbital:.
- m l : Số l−ợng tử từ nhận các giá trị 0.
- Số l−ợng tử này xác hình chiếu của mômen động l−ợng theo một ph−ơng nào đó, chẳng hạn theo trục z..
- Nh− vậy, hàm không gian ψ n,l,m phụ thuộc vào 3 số l−ợng tử và mô tả trạng thái chuyển động của electron trong nguyên tử hidro và ion giống hidro.
- Đó chính là những hàm sóng mô tả trạng thái của electron, sự phân bố xác suất có mặt của electron trong nguyên tử..
- Qua bảng trên ta nhận thấy các AO phụ thuộc vào 3 số l−ợng tử n, l, m l .
- Khi năng l−ợng không phụ thuộc vào số l−ợng tử nào thì nó suy biến đối với số ;−ợng tử đó, nghĩa là E suy biến theo l và m l.
- Theo lý thuyết xác suất, mật độ xác suất đ−ợc xác định bằng bình ph−ơng mođun của hàm sóng: ψ 2.
- Xác suất có mặt của electron đ−ợc biểu diễn:.
- Ví dụ: electron ở trạng thái 1s trong nguyên tử H R(r.
- điển không còn ý nghĩa trong cơ học l−ợng tử..
- Hàm Y l,m ( θ , ϕ ) chỉ phụ thuộc vào các số l−ợng tử l và m và độc lập với số l−ợng tử chính n..
- ô l−ợng tử.
- ý nghĩa của các số l−ợng tử.
- Số l−ợng tử chính n.
- Năng l−ợng của electron .1.
- S ố l−ợng tử chính n.
- Năng l−ợng của electron ố l−ợng tử chính n.
- Năng l−ợng của electron.
- Ph−ơng trình Schrodinger có nhiều nghiệm ψ nlm , mỗi nghiệm đặc tr−ng cho một trạng thái của electron trong nguyên tử (ch−a chú ý đến spin của electron) và đ−ợc gọi là orbital nguyên tử AO.
- Mỗi orbital đ−ợc đặc tr−ng bằng một tổ hợp các trị của ba số l−ợng tử n, l và m..
- Số l−ợng tử chính n nhận những giá trị: n .
- Vậy, số l−ợng tử n đặc tr−ng cho lớp orbital hay lớp electron..
- b) Năng l−ợng của electron.
- Từ kết quả giải ph−ơng trình Schrodinger ta có biểu thức năng l−ợng:.
- Ta thấy, trong các biểu thức trên năng l−ợng của electron trong nguyên tử H và ion giống H chỉ phụ thuộc vào số l−ợng tử n.
- Số l−ợng phụ l.
- Mômen động l−ợng của electron .2.
- Số l−ợng tử phụ l còn gọi là số l−ợng tử orbital.
- b) Mômen động l−ợng M của electron.
- Từ ph−ơng trình góc ta có biểu thức momen động l−ợng của electron:.
- Nh− vậy, số l−ợng tự phụ l xác định momen đọng l−ợng của electron.
- Số l−ợng tử từ m.
- Hình chiếu của momen động l−ợng của electron.
- Hình c hiếu của momen động l−ợng của electron.
- Các orbital hiếu của momen động l−ợng của electron.
- trong một phân lớp trong một phân lớp trong một phân lớp a) Số l−ợng tử từ m.
- Số l−ợng tử thứ 3 đặc tr−ng cho orbital đ−ợc gọi là số l−ợng tử từ m.
- Kết quả giải ph−ơng trình góc cho hệ thức:.
- Số l−ợng tử từ m xác định hình chiếu của momen động l−ợng trên một ph−ơng xác định..
- Giản đồ năng l−ợng và phổ phát xạ nguyên tử của hidro 5.2.5.
- Các trạng thái năng l−ợng của electron trong nguyên tử hidro .1.
- Các trạng thái năng l−ợng của electron trong nguyên tử hidro.
- Biểu thức năng l−ợng của electron trong nguyên tử hidro:.
- Biểu thức trên ta thấy năng l−ợng của electron chỉ phụ thuộc vào số l−ợng tử chính n..
- Phổ phát xạ của nguyên tử hidro .2.
- Phổ phát xạ của nguyên tử hidro.
- Khi chuyển từ mức năng l−ợng cao (E c ) về mức năng l−ợng thấp (E t ) năng l−ợng của electron giảm: ∆E = E c - E t .
- năng l−ợng của electron đ−ợc tính theo công thức:.
- Spin của electron - Hàm spin- orbital a.
- Spin của electron: ủa electron: ủa electron: Theo cơ học l−ợng tử phi t−ơng đối tính, khi giải ph−ơng ủa electron:.
- trình Schrodinger ta thu đ−ợc 3 số l−ợng tử n, l, m l .
- Ba số l−ợng tử này ch−a đủ để đặc tr−ng cho trạng thái của electron..
- Ta đã biết với nguyên tử H : n = 1 ⇒ l = 0 và M = l ( l + 1 ) ℏ = 0.
- Theo Uhlenbeck và Goudsmit thì ngoài momen động l−ợng xác định bằng số l−ợng tử l, electron còn có momen phụ thêm, đ−ợc gọi là momen động l−ợng riêng hay momen spin.
- Năm 1928 Dirac (Anh) đã dựa vào thuyết t−ơng đối Einstein để hiệu chỉnh khối l−ợng của electron và giải ph−ơng trình Schrodinger đã đ−ợc t−ơng đối hoá thì thu đ−ợc số l−ợng tử thứ 4 gọi là số l−ợng tử spin- kí hiệu là S.
- obital: obital: obital: obital: Hàm AO ψ n,l,m (r) là hàm chỉ các toạ độ không gian của một electron trong nguyên tử và đặc tr−ng bằng 3 số l−ợng tử n,l,m l .
- Để đặc tr−ng đầy đủ trạng thái của electron trong nguyên tử cần đ−a spin vào.
- Dirac khi giải ph−ơng trình Schrodinger t−ơng đối tính thì thu đ−ợc biểu thức tính năng l−ợng:.
- J: số l−ợng tử nội J = l ± s.
- Chính biểu thức này cho ta thấy năng l−ợng của các electron không những phụ thuộc vào số l−ợng tử chính n, mà còn phụ thuộc vào số l−ợng tử phụ l..
- a- Hãy viết ph−ơng trình Schrodinger cho bài toán về electron trong nguyên tử H.
- Hãy giải thích các biểu thức, ký hiệu trong ph−ơng trình..
- b- Việc giải ph−ơng trình Schrodinger cho những nghiệm đ−ợc gọi là hàm sóng..
- Những hàm thu đ−ợc phụ thuộc vào mấy số l−ợng tử, cho biết tên và quan hệ giữa các số l−ợng tử đó..
- d- Hãy cho biết ý nghĩa của các số l−ợng tử..
- a- Hãy viết biểu thức tính năng l−ợng E của electron trong nguyên tử H thu đ−ợc từ việc giải ph−ơng trinh Schrodinger..
- b- Hãy vẽ giản đồ năng l−ợng của electron ứng với các gía trị khác nhau của n..
- Hãy cho biết trong các bộ số l−ợng tử sau đây, bộ số l−ợng tử nào đúng:.
- Hãy cho biết sự khác nhau cơ bản của việc nghiên cứu nguyên tử H theo lý thuyết Bohr và theo cơ học l−ợng tử.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt