Bài giảng Vật lý 2 - Bài: Nguyên tử hydrô Lê Quang Nguyên

Nội dung text: Bài giảng Vật lý 2 - Bài: Nguyên tử hydrô Lê Quang Nguyên

1. Nội dung 1. Mở đầu 2. Phổ nguyên tử hydrô 3. Pt Schrödinger cho nguyên tử hydrô Nguyên tử hydrô 4. Năng lượng của electron 5. Hàm sóng electron 6. Mật độ xác suất electron Lê Quang Nguyên 7. Hình dạng đám mây electron www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen 8. Spin của electron nguyenquangle59@yahoo.com 2. Phổ nguyên tử hydrô – 2 2. Phổ nguyên tử hydrô – 4 • Công thức Rydberg: 1 1 1  Dãy n Vùng =R −  1 λ n2 n 2  1 2 Lyman 1 Tử ngoại • n1 = 1,2,3, Balmer 2 Khả kiến • n2 > n1 Paschen 3 Hồng ngoại • R là hằng số Rydberg Brackett 4 Hồng ngoại • R = 1,097 × 10 7 m−1 Johannes Rydberg Pfundt 5 Hồng ngoại • Minh họa (1854-1919)
2. 4b. Giải thích phổ Hydro - 3 5a. Trạng thái và các số lượng tử - 1 • Hàm sóng trong tọa độ cầu có dạng: Ví dụ về R Φ(,,)rθϕ = RrY () (,) θϕ nl nlm nl lm Ví dụ về Y lm • Mỗi hàm sóng hay trạng thái được xác định bởi một bộ ba số lượng tử (n, l, m). n = 1,2,3 l: số lượng tử quỹ đạo l=0,1,2, , n − 1 m: số lượng tử từ m=0, ±± 1, 2, , ± l 5a. Trạng thái và các số lượng tử - 2 5a. Trạng thái và các số lượng tử - 3 z • Ở mỗi trạng thái xác định bởi một bộ ba số • Ở trạng thái có l = 2 lượng tử (n, l, m), electron có: momen động là: 2ħ m = 2 =ℏ × = ℏ L 2 3 6 ħ m = 1 = − 1 • năng lượng En 13,62 ( eV ) • Hình chiếu momen động m = 0 n trên trục z: –ħ m = –1 = ℏ • momen động lượng L=ℏ l( l + 1) Lz m –2ħ m = –2 m = −2, − 1,0,1,2 = ℏ • L chỉ có thể có một số • momen động đối với một trục z Lz m hướng xác định – sự Vòng tròn lượng tử hóa không gian . bán kính L
3. 8. Spin của electron - 1 8. Spin của electron - 2 • Momen động L trong • Momen spin và hình chiếu của nó trên một trục chuyển động của electron z bất kỳ cũng bị lượng tử hóa: quanh nhân là momen 3 S=ℏ ss( + 1) s = 1 2 ⇔S = ℏ động quỹ đạo. 2 • Electron cũng tự quay S=ℏ m m = ± 1 2 z s s quanh trục của nó, momen động trong chuyển động • s là spin , ms là số lượng tử spin của electron. tự quay là momen động • Nếu xét cả momen động spin thì, spin . • mỗi trạng thái của electron được xác định bởi một bộ bốn số lượng tử n, l, m và ms. 8. Spin của electron - 3