АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Атом водорода. Атом водорода состоит из протона и электрона

Читайте также:
  1. Атом водорода
  2. В АТОМЕ ВОДОРОДА
  3. Излучение и поглощение света атомом водорода
  4. Изотопы водорода
  5. Изотопы водорода. Дейтерий, протий и тритий.
  6. Лекция 16. Атом водорода
  7. ЛИНЕЙЧАТЫЙ СПЕКТР АТОМА ВОДОРОДА. ТЕОРИЯ БОРА
  8. Отвод водорода
  9. Сколько возможных квантов с различной энергией может испустить атом водорода, если электрон находится на четвертой стационарной орбите?
  10. Соединения водорода
  11. Спектр атома водорода.

 

Атом водорода состоит из протона и электрона. Рассмотрим движение электрона в электростатическом поле протона (протон в атоме водорода считаем неподвижным). Потенциальная энергия электрона

 

 

где q — заряд электрона; r — расстояние между электроном и протоном; — потенциал, создаваемый протоном на расстоянии r от него.

В случае атома водорода уравнение Шредингера следует записать в сферических координатах. Решение этого уравнения дает следующие квантовые значения механической энергии электрона в атоме:

 

(84.1)

 

где n = 1, 2, 3, … — квантовое число, называемое главным квантовым числом; m и q — масса и заряд электрона.

Кроме того, из решения уравнения Шредингера оказывается, что момент импульса электрона в атоме квантуется по формуле

 

(84.2)

 

где l = 0, 1, 2, …, (n – 1) — орбитальное квантовое число. Состояние электрона, обладающего различными значениями орбитального квантового числа, в атомной физике принято обозначать и называть следующим образом:

l = 0 s -состояние;

 

l = 1 p -состояние;

 

l = 2 d -состояние;

 

l = 3 f -состояние

и так далее в порядке названия букв латинского алфавита.

Рассмотрим более подробно s -состояние электрона в атоме водорода при n = 1. Такое состояние электрона и атома называют основным. Волновая функция электрона в этом состоянии является функцией только r: ψ = ψ®.

Уравнение Шредингера для основного состояния атома водорода имеет вид

 

(84.3)

 

Его общее решение запишем в виде

 

(84.4)

 

где C и a 0 — постоянные. Продифференцируем выражение (84.4):

 

(84.5)

 

(84.6)

 

Подставляя формулы (84.4)–(84.6) в уравнение (84.3), получаем

 

 

 

 

Так как последнее соотношение должно быть справедливо для любых r, то оба слагаемых в скобках в отдельности должны равняться нулю. Можем написать

 

 

откуда

 

(84.7)

Можем написать

 

 

откуда с учетом формулы (84.7) получаем

 

(84.8)

 

Сравнение выражений (84.1) и (84.8) показывает, что мы получили значение энергии основного состояния атома водорода, соответствующее n = 1.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)