《固體中的電子》PPT課件

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1、2.主量子數(shù)n=4的量子態(tài)中，角量子數(shù)l的可能取值為；磁量子數(shù)ml的可能取值為。2，30，±1，±2，±31.根據(jù)量子力學(xué)理論，原子內(nèi)電子的量子態(tài)由(n，l，ml，ms)四個量子數(shù)表征。那么，處于基態(tài)的氦原子內(nèi)兩個電子的量子態(tài)可由和兩組量子態(tài)表征。4.電子的自旋磁量子數(shù)ms只能取和兩個值。+1/2-1/25.在主量子數(shù)n=2，自旋磁量子數(shù)ms=1/2的量子態(tài)中，能夠填充的最大電子數(shù)是。43.根據(jù)量子力學(xué)理論，氫原子中電子的角動量的大小L由角量子數(shù)l決定，為，電子角動量在外磁場的分量值Lz軌道磁量子數(shù)ml決定，為，當(dāng)主

2、量子數(shù)n=3時，電子角動量大小的可能取為，電子角動量在外磁場的分量值可能為。練習(xí)答案0，1，B若氫原子中的電子處于主量子數(shù)n=3的能級，則電子軌道角動量L和軌道角動量在外磁場方向的分量Lz可能取的值分別為(A)L=?，2?，3?；Lz=0，??，?2?，?3?。(B)L=0，?，?；Lz=0，??，?2?。(C)L=0，?，2?；Lz=0，??，?2?。(D)L=?，?，?；Lz=0，??，?2?，?3?。B在氫原子的L殼層中，電子可能具有的量子數(shù)(n，l，ml，ms)是(A)(1，0，0，-1/2)。(B)(2，1

3、，-1，1/2)。(C)(2，0，1，-1/2)。(D)(3，1，-1，-1/2)。C在原子的L殼層中，電子可能具有的四個量子數(shù)(n，l，ml，ms)是(1)(2，0，1，1/2)。(2)(2，1，0，-1/2)。(3)(2，1，1，1/2)。(4)(2，1，-1，-1/2)。以上四種取值中，哪些是正確的？(A)只有(1)、(2)是正確的。(B)只有(2)、(3)是正確的。(C)只有(2)、(3)、(4)是正確的。(D)全部是正確的。C氫原子中處于2p狀態(tài)的電子，描述其四個量子數(shù)(n，l，ml，ms)可能取的值為(A

4、)(3，2，1，-1/2)。(B)(2，0，0，1/2)。(C)(2，1，-1，-1/2)。(D)(1，0，0，1/2)。B下列各組量子數(shù)中，那一組可以描述原子中電子的狀態(tài)？(A)n=2，l=2，ml=0，ms=1/2。(B)n=3，l=1，ml=-1，ms=-1/2。(C)n=1，l=2，ml=1，ms=-1/2。(D)n=1，l=0，ml=1，ms=-1/2。D直接證實了電子自旋存在的最早的實驗之一是(A)康普頓實驗。(B)盧瑟福實驗。(C)戴維遜-革末實驗。(D)斯特恩-蓋拉赫實驗。B氫原子的電子躍遷到L殼層(

5、主量子數(shù)n=2)p次殼層的某量子態(tài)上，該量子態(tài)的四個量子數(shù)可能為(A)n=2，l=1，ml=2，ms=1/2。(B)n=2，l=1，ml=0，ms=-1/2。(C)n=2，l=0，ml=1，ms=1/2。(D)n=2，l=0，ml=0，ms=-1/2。C氬(Z=18)原子基態(tài)的電子組態(tài)是：(A)1s22s83p8。(B)1s22s22p63d8。(C)1s22s22p63s23p6。(D)1s22s22p63p43d2。l=0，j=s=1/2l?0，j=l?s=l?1/2三、電子的總的角動量這一角動量的合成叫自旋軌道

6、耦合j的取值取決于l和s：由量子力學(xué)可知：J也是量子化的。相應(yīng)的總角動量量子數(shù)用j表示，則總角動量的值例：l=1，j=1/2或3/2109.4o35.3o例:j=1-1/2=1/2角動量合成的玻爾經(jīng)典矢量模型圖自旋軌道耦合使電子在l?0時，其能量的單一的值En，l分裂為兩個值，產(chǎn)生光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)。電子的自旋磁距與自旋角動量S有關(guān)系：四、玻爾磁子它在z方向的投影也只能取兩個值，此式所表示的磁矩值叫做玻爾磁子。在磁場中能量對一個孤立原子來說：En，l一個能級就分裂成了兩個能級(l=0除外)，自旋向上的能級較高，自旋向下的

7、能級較低。期末考試答疑安排時間：1月23日上午9：00-12：00下午1：00-4：00地點：物理實驗中心1041.泡利不相容原理或不能有兩個電子具有相同的n，l，ml，ms四個量子數(shù)。五、泡利不相容原理(Pauliexclusionprinciple)可計算原子內(nèi)具有相同的主量子數(shù)n的最多電子數(shù)是為此獲得了1945年諾貝爾物理學(xué)獎。(W.Pauli，奧地利人1900-1958)泡利原子中不可能有兩個或兩個以上的電子處在同一量子狀態(tài)，這個結(jié)果是因為：當(dāng)n一定，l可取n個值，當(dāng)l一定，ml可取2l+1個值，當(dāng)n，l，m

8、l一定，ms可取2個值，現(xiàn)在知道，一切微觀粒子都有自旋，按自旋分類：(1)費米子：自旋為半整數(shù)，如s=1/2，3/2如電子，中子，質(zhì)子，中微子，——服從泡利不相容原理。反西格瑪負(fù)超子（王淦昌等，1959年）(2)玻色子：自旋為整數(shù)，如s=0，1——不服從泡利不相容原理。?介子，光子等。2.能量最小原理原子處于正常狀態(tài)時，其中每個電子趨向占據(jù)最低