关于“轨道半径”表述的一个错误

<正> 对于原子物理学中单电子原子或单电子离子的电子轨道半径,几乎所有的教材或教学参考书[1] -[8] 都给出错误的表述,而有些教材[9] -[11] 则是在交待时含糊不清,容易使读者在概念上产生混淆。文献[1] 在考虑到原子核运动(即认为原子核不是无限大质量)的影响时,认为类氢离     

g因子的计算

在原子物理学中,原子中的电子由于轨道运动,具有轨道磁矩,其数值是μ_l=g(l)e/(2m)P_l,(1)计算表明(1)式的g(l)=1.电子还具有自旋磁矩,其数值是μ_s=g(s)e/(2m)P_s.(2)泰勒(Toylor)用斯特恩——盖拉赫实验测量铜、金、钠和钾等原子的结果,推出g(s)=2(由于电子带负电荷,μ_1和μ_s的方向与P_l、P_s相反)。对于两个或两个以上电子的原子,同样可将磁矩的表达式写为     

纪念玻尔诞生一百周年

今年十月是丹麦物理学家玻尔(1885,10,7—1962,11,18)诞生一百周年。 玻尔是量子力学中著名的哥本哈根学派的领袖,他在物理学上的主要成就是提出了原子结构的“玻尔模型”,以及对于原子核裂变理论的研究。 他把光的量子学说和原子的有核模型结合起来,提出了关于原子结构的“玻尔模型”,玻尔利用这一模型,对只有一个电子的氢原子和类氢原子的谱线频率作出了相当成功的解释。玻尔的理论在量子论发展历史上曾经起过很大的作用,爱因斯坦也称赞玻尔的理论是“最伟大的发现之一”。玻尔由于对原子物理学作出了开拓性的贡献,荣获了1922年度的诺贝尔物理学奖。     

虑及核运动的电子椭圆轨道

旧量子论以经典理论为基础,用“轨道”的概念描述原子中电子的动动。本文在这种理论范围内,结合现有的原子物理学教材内容,讨论关于单电子原子(或离子)中考虑原子核运动时的电子椭圆轨道,并指出一些教材中的失误之处。     

用玻尔原子模型轨道能量与光子能量比解精细结构常数

用玻尔原子模型轨道能量与光子能量比的方式,对精细结构常数值的求解作了论证;对以玻尔原子模型轨道速度V与光速c比的精细结构常数值求解,与玻尔原子模型轨道能量与光子能量比的同值性作了分析;并论证了由速度比定义的精细结构常数,是一般式玻尔原子模型轨道能量与光子能量比的特解。     

“轨道”与“几率”

在〈原子物理学〉教学的过程中,学生习惯用经典宏观粒子的轨道理论去想像电子绕核旋转的运动规律。由α粒子散射的实验,1911年卢瑟福用经典电动力学的理论分析得到的原子核式结构模型,很容易被学生接受。但面对原子的稳定性和原子辐射的线状光谱的实验事实时,除承认核式结构的合理部分以外,就不能用经典的轨道理论去探索原子的规律了。为了克服经典理论遇到的困难,玻尔引进了关于角动量量子化。原子的“定态”和     

F—H实验曲线的统计解释

1914年,夫兰克(J·Franck)和赫兹(G·Hertz)用电子碰撞原子的方法,直接证实了玻尔原子能级的存在,从而对原子物理学作出了巨大的贡献。F—H实验是近代物理学史上最有名的实验之一。这两位研究者因这项实验而获得了1925年的诺贝尔奖金。 F—H实验的结果一般都用图一所示的I～U_(GK)关系曲线来表示。其中I是F—H管的板路电流,U_(GK)是栅阴电压。关于曲线中的极小值电流,一些论著中都用“没有与原子碰撞的电子”来解释。笔者不同意这种观点,並认为整条曲线都可以用电子按能量的分布以及电子管特性Ⅰ随     

相对论玻尔原子

本文讨论了相对论玻尔原子、电子具有圆轨道的能量问题,这一结果是经过仿效非相对论情况获得的。     

d、f电子过渡族原子的理论计算

利用电子关联效应和相对论效应的Hartree-Fock(HFR)自洽场方法(SCF),计算了核电荷数Z=1-122中性原子的nd(3≤n≤6)、nf(4≤n≤8)电子的轨道平均半径、束缚能、有效量子数和径向波函数。计算结果表明,随着原子序数Z的增加,中性原子的激发态d、f电子的轨道半径、束缚能、有效量子数在过渡族开始的原子发生了突然的减少,d、f电子波函数也发生了塌缩。     

对应原理与尼尔斯·玻尔

近代量子物理学奠基者之一——尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)的科学生涯开始于原子结构未知的岁月而结束于原子科学已趋成熟、原子核物理已被广泛应用的时代。尽管他所创立的单电子原子模型在量子力学建立后已无存在的必要,但他标新立异地与经典观念彻底决裂、引入有助于新理论发展且具有永久性的关键观念,至今仍具有十分可贵的实际价值。     

玻尔氢原子量子论中的量子化条件

在原子物理学中,玻尔的氢原子量子理论占有极其重要的地位,它在物理学发展史上曾起过重大的推动作用,它的某些核心思想,现在看来仍然是正确的,在现代有关的学科中保留了这些思想。因此,在原子物理教学中必须把玻尔的氢原子量子论的基本思想讲述清楚。 在各种有关的教科书中,对玻尔的氢原子量子论中关于“定态”和“跃迁”这二个假设(或说二个重要的思想)的陈述是清楚的,基本上是一致的,但对于量子化条件P=n h/2π的看法     

论玻尔暨哥本哈根精神——纪念尼·玻尔诞生110周年

丹麦著名物理学家尼尔斯·玻尔,是近代原子物理学的重要奠基人,他领导下的哥本哈根大学理沦物理研究所(即尼尔斯·玻尔研究所)为量子力学的创建作出了重要贡献。时至今天,玻尔原子理论的光辉之点——定态概念和跃迁概念,仍是原子物理学的重要支柱,玻尔所倡导和培育的哥本哈根精神,仍是世界物理学界进行研究工作时乐于继承的优良传统。 1900年,德国物理学家普朗克通过他对热辐射的研究指出,势辐射放出的能量是不     

团簇Co3FeP的热力学稳定性及电子性质

以团簇Co3FeP为非晶态合金Co-Fe-P三元体系的局域模型,研究其热力学稳定性和电子性质.团簇Co3FeP共有9种优化构型,分别为平面五边形、三角双锥型和戴帽三棱锥型,其中单重态4种、三重态5种.构型1(3)的热力学稳定性最好,三重态比单重态的热力学稳定性好.Co原子易得到电子,P原子易失去电子,构型2(1)的电子转移能力最强.在Co原子和Fe原子内部,电子由4s轨道流向3d和4p轨道,且4s轨道对Co原子和Fe原子的电子转移贡献最大,构型的重态对Fe原子得失电子有影响.在P原子内部,电子由3s轨道流向3p和3d轨道,且3s轨道对P原子的电子转移贡献最大.     

一类改进的多电子原子波函数

提出了多电子原子波函数中ns电子径向函数的一种构造方法,在此基础上利用变分法对氦原子1sns(n=2-5)组态、铍原子1s22sns(n=3-6)组态、碳原子1s22s22pns3P(n=3-6)态的非相对论能量进行了计算,并计算了其相对论修正值(包括质量修正、单体达尔文修正、双体达尔文修正、自旋-自旋接触相互作用修正、轨道-轨道相互作用修正),计算结果与实验值相当接近.     

类锂体系1s22p2P态能量的相对论修正

利用不可约张量理论,导出了锂原子(含类锂离子)能量的相对论修正(包括相对论质量修正、达尔文修正、自旋-自旋接触相互作用和轨道-轨道相互作用)的解析表达式,在此基础上具体计算了类锂体系(Z=3→7)激发态1s22p 2P的总能量,所得计算结果与实验数据符合得较好.     

团簇Ti4P的电子性质及催化性质的前线轨道研究

为深入了解团簇Ti4P的电子性质以及催化性质,采用密度泛函理论,对团簇Ti4P所有构型优化和频率计算,得到7种优化构型.团簇Ti4P中电子主要由Ti原子流向P原子,且主要由Ti-4s轨道提供电子,P-3d轨道流入的电子最少.在所有优化构型中,2(2)转移电子的能力最弱,1(4)转移电子的能力最强.根据前线轨道理论研究团簇Ti4P的催化性质发现,前线轨道主要贡献者为Ti原子,所以该团簇存在的潜在催化活性位点极有可能就是Ti原子所在的位置.     

浅谈轨道、轨道能概念

(一)引言原子中电子运动在一定能量“轨道”上的置子化概念,对于理解物理学、化学中的许多现象帮助极大。在化学中,轨道、轨道能的概念常被用来阐明原子结构,解释元素的光谱、化学性质周期性变化的实验事实,估计元素的化学活泼性。纵观物理学、化学发展史,随着实验事实的不断发现,必然伴随着概念的引进和发展。轨道、轨道能这两个概念也不例外,在不同实验事实的基础上,建立了近似程度不同的模型,至使对同一事实产生了两种或几种深刻程度不同的解释。例如讨论原子构造理论时4s和3d能级的高低就是一个典型例子。我们曾多次收到有关询问该内容的问题,究其原因是对原子轨道、轨道能及其实验基础缺乏正确的理解,本文试图对原子轨道、轨道能量作一简短讨论。     

C~(q )离子与Ar原子碰撞反应过程中转移电离的研究

应用位置灵敏探测和飞行时间技术,测量了Cq (q=1,2,3)离子与Ar原子碰撞反应中的转移电离截面与单电子俘获截面之比,并与DuBois的Heq (q=1,2)与Ar的实验结果进行比较.同时在玻尔的过垒模型基础上,给出进一步的定性解释。     

分子红外振动光谱中计算内坐标威尔逊方法的改进

在文献[1]中,笔者已证明了下面两个定理:第一,对D_(nh)群对称分子,若用n个对称等价原子的原子轨道组成SALC(对称性匹配的线性组合)分子轨道时,用D_(nh)群的特征标投影符求得的SALC分子轨道,与只用D_(nh)群的正规子群D_n的特征标投影算符求得的SALC分子轨道等效。第二,对D_n群对称分子,若用n个对称等价的原子轨道组成SALC分子轨道时,     

Keggin型杂多阴离子α-[AlW9Mo3O40]5-电子性质的密度泛函理论研究

采用量子化学密度泛函理论(DFT)方法研究Keggin型杂多阴离子α-[AlW9Mo3O40]5-的电子性质.计算结果表明:α-[AlW9Mo3O40]5-的最高占有轨道(HOMO)主要分布在桥氧原子(Ob)上,由Ob原子的p轨道构成,而最低空轨道(LUMO)则集中在Mo原子和Ob原子上,由Mo原子的d轨道和Ob原子的p轨道构成,两者具有反键作用;预测在发生第一次氧化还原反应时,主要是Mo原子得电子被还原;Al原子、W原子和Mo原子都从邻近的O原子上得到电子,负电荷离域在整个阴离子簇的O原子上,并且W桥氧为亲核反应活性中心;W桥氧为碱性最强部位,易于发生亲核反应,这与电荷分析得到的结论一致.