量子力学中核外电子的运动方式

发布日期:2023-11-02 18:05:11 42 阅读 0 点赞

  (1)量子力学中核外电子的运动方式

  原子核外的电子总是有规律的排布在各自的轨道上。

  原子轨道作为薛定谔方程的解,原子轨道的种类取决于主量子数(n)、角量子数(l)和磁量子数(ml)。其中,主量子数就相当于电子层,角量子数相当于亚层,而磁量子数决定了原子轨道的伸展方向。电子的排布遵循以下三个规则:

  1、能量最低原理。整个体系的能量越低越好。一般来说,新填入的电子都是填在能量最低的空轨道上;

  2、Hund规则。电子尽可能的占据不同轨道,自旋方向相同;

  3、Pauli不相容原理。在同一体系中,没有两个电子的四个量子数是完全相同的。

  (2)推荐几本量子力学教科书

  1、《新概念物理教程》,作者:赵凯华。

  内容简介:共分光和光的传播,几何光学成像,干涉,衍射,变换光学与全息照相,偏振,光与物质的相互作用、光的量子性等七章和两个附录。

  2、《量子力学教程》,作者:周世勋。

  内容简介:包括绪论、波函数和薛定谔方程、量子力学中的力学量、态和力学量的表象、微扰理论、散射、自旋与全同粒子等七章。书中在阐述表象理论的基础时,引入了近代文献通用的狄喇克符号,还通过线性谐振子的例子介绍了占有数表象。

  3、《量子力学》,作者:高守恩、杨建宋。

  内容简介:包括量子力学的实验基础、波函数与薛定谔方程、一维定态问题、量子力学的数学初步和基本假设、与时间无关问题的代数研究、中心力场、定态微扰理论、变分法、与时间有关的微扰理论量子跃迁、几个典型应用、弹性散射、全同粒子体系。

  (3)量子力学为什么可怕

  1、如果你对量子力学的概念感到困惑,不要慌,我相信你并不是唯一的一个。正如物理学家费恩曼所说的:“我想我可以有把握地说,没有人理解量子力学。”

  2、然而,量子理论却渗透到我们生活的方方面面,它描述了我们生活的这个世界是如何运作的。例如,我们每天沐浴在太阳光之中,你可曾思考过为什么太阳会发光?如果你不懂量子力学,就无法理解其中的奥妙。

  3、从长远来看的话,一切都是量子的。如果没有量子力学的解释,我们目前对世界如何运转的大部分法都不能成立,现代技术世界的一大半成果都不可能出现。而如今,越来越多的研究证明,量子力学不仅仅作用于非生命现象,在生命现象中仍旧起关键作用。没有量子力学,我们就无法解释酶的催化(量子隧穿)、光合作用(量子漫步)、鸟的导航(量子纠缠)、鱼的嗅觉(量子自旋)、基因突变(量子跃迁)等生命现象。

  4、双螺旋结构中质子的位置决定了生命的“故事”:质子的位置是有量子而不是经典物理定律决定的。使生命成为可能的遗传密码毋庸置疑是量子密码。基因突变是遗传性变异的推手,而遗传性变异让最简单的微生物进化成了如今地球上色彩斑斓、物种极度丰富的生物界。如果时间充裕,微小的失真也会引起巨大的变化。进化“通过保护和积累极其微小的可遗传改进”得以继续。

  (4)谁对量子力学的贡献最大

  对量子力学有巨大贡献的共五位科学家。

  玻尔兹曼:最伟大的贡献是发展了通过原子的性质来解释和预测物质的物质的物理性质和统计力学;爱因斯坦:发表了关于光电效应的文章,发表了两篇关于布朗运动的论文,提出狭义相对论;霍金:提出奇点理论;海森堡:提出“测不准原理”;保罗·狄拉克:对量子动力学早期的发展做出重要贡献。对量子力学贡献最大科学家是爱因斯坦,他对科学界的影响力太大。虽然他在量子力学也曾错误判断,但他相对论的巨大贡献,比其他很著名的量子力学科学家更伟大。

点击阅读全文