電子軌道角動(dòng)量為什么有的有2π有的沒有
- 教育綜合
- 2023-03-18 17:44:45
原子軌道的角動(dòng)量要到底要怎么理解?
1、角動(dòng)量怎么得到的? 角動(dòng)量和角量子數(shù)的關(guān)系是 角量子數(shù):l 角動(dòng)量 L=h/2π*√l(l+1) 如果你還想問角量子數(shù)的話,看下面: 根據(jù)量子力學(xué)原理,電子在核外某一空間范圍內(nèi)出現(xiàn)的幾率可以用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法得到,得到的公式就是薛定諤方程。方程的圖在百科里搜一下就看到了,是一個(gè)二階偏微分方程。方程的X、Y、Z通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,變量就變成了n(主量子數(shù))、I(角量子數(shù))、m(磁量子數(shù))了。這就是角量子數(shù)的由來了。 2、角動(dòng)量的意義? 角動(dòng)量:物體繞軸的線速度與其距軸線的垂直距離的乘積。每單位質(zhì)量氣塊的絕對(duì)角動(dòng)量是其相對(duì)地球的角動(dòng)量和地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的角動(dòng)量之和。量子力學(xué)的電子軌道角動(dòng)量
所謂角動(dòng)量的z分量是量子化的, 更嚴(yán)格說法是, 它的本征值是離散的而不是連續(xù)的. 這緣于角動(dòng)量的三個(gè)分量之間的對(duì)易關(guān)系. 不論是z分量還是x分量或者y分量或者任意某個(gè)方向上的分量, 它們的本征值都是離散的, 也就是通常所說的量子化的. 至于變換坐標(biāo)系, 其實(shí)是選擇了不同的表象, 這并不影響力學(xué)量的本征值. 在變換后的坐標(biāo)系中, 角動(dòng)量的分量仍然是量子化的. 在量子力學(xué)中, 說到值的時(shí)候, 要考慮系統(tǒng)所處的態(tài). 只有當(dāng)系統(tǒng)正好處于某個(gè)力學(xué)量的本征態(tài)時(shí), 該系統(tǒng)才會(huì)具有與這個(gè)本征態(tài)對(duì)應(yīng)的本征值. 在一般情形下, 我們只能說某個(gè)力學(xué)量的期望值(或者平均值)是多少.在波爾原子理論中,為什么要引入核外電子的角動(dòng)量必須是h/2π這一假設(shè)。
這本身就是波爾為了得到合理的結(jié)果人為假設(shè)的(舊量子論都是如此),只有滿足這個(gè)假設(shè)的軌道計(jì)算出的光譜才與實(shí)際相符。原子軌道角動(dòng)量公式
原子軌道角動(dòng)量公式:軌道角動(dòng)量L=根號(hào)下[l(l+1)]再乘以約化普朗克常量?(?=h/(2π))。
主量子數(shù)n=4時(shí),角量子數(shù)可以取l=0,1,2,3,磁量子數(shù)可以取m=0(對(duì)應(yīng)l=0);m=-1,0,+1(對(duì)應(yīng)l=1);m=-2,-1,0,+1,+2(對(duì)應(yīng)l=2);m=-3,-2,-1,0,+1,+2,+3(對(duì)應(yīng)l=3),為1+3+5+7=16,再乘以自旋量子數(shù)的2,n=4的能級(jí)一共可以容納32個(gè)電子。
能層
原子核外運(yùn)動(dòng)的電子繞核運(yùn)動(dòng)會(huì)受到原子核的吸引,他們運(yùn)動(dòng)能量上的差異可用他們運(yùn)動(dòng)軌道離核的遠(yuǎn)近表現(xiàn)出來。具有動(dòng)量較大的電子在離核越遠(yuǎn)的地方運(yùn)動(dòng),而動(dòng)量較小的則在離核較近的地方運(yùn)動(dòng)。但是電子繞核運(yùn)動(dòng)與人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)不同。
人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量是連續(xù)變化的,由于能量的消耗,它的軌道會(huì)逐漸接近地球。但原子的能量是量子化的,原子核外電子運(yùn)動(dòng)的軌道是不連續(xù)的,他們可以分成好幾層,這樣的層,稱為“電子層”,也稱“能層”。
電子軌道運(yùn)動(dòng)角動(dòng)量是什么
1.經(jīng)典表示式 在經(jīng)典電磁學(xué)中載流線圈的磁矩為。(若不取國際單位制,則)(為電流所圍的面積,是垂直于該積的單位矢量。這里假定電子軌道為圓形,可證明,對(duì)于任意形狀的閉合軌道,其結(jié)果不變。) 電子繞核的運(yùn)動(dòng)必定有一個(gè)磁矩,設(shè)電子旋轉(zhuǎn)頻率為,則原子中電子繞核旋轉(zhuǎn)的磁矩為: 定義磁旋比:,則電子繞核運(yùn)動(dòng)的磁矩為 上式是原子中電子繞核運(yùn)動(dòng)的磁矩與電子軌道角動(dòng)量之間的關(guān)系式。磁矩與軌道角動(dòng)量反向,這是因?yàn)榇啪氐姆较蚴歉鶕?jù)電流方向的右手定則定義的,而電子運(yùn)動(dòng)方向與電流反向之故。 從電磁學(xué)知道,磁矩在均勻外磁場(chǎng)中不受力,但受到一個(gè)力矩作用,力矩為 力矩的存在將引起角動(dòng)量的變化,即 由以上關(guān)系可得,可改寫為 拉展開全文閱讀
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