电子间的推斥效应与核外电子排布

在一些教科书中,论述原子基态核外电子排布,往往是将Z个电子在不违背保里原理的前提下尽可能填入能量低的轨道,一般是按n+0.7l规则来判断各轨道能量的高低顺序。这样,从氢原子开始逐个增加核电荷,同时逐个地把电子按上述顺序“填充”到轨道上,于是就建造起周期表上全部元素的原子基态的核外电子排布,这虽然可帮助学生按原子序数写出周期表上大部分元素原子的能量最低的组态,但对于过渡元素及La系、Ac系元素来说,这种“填充”顺序与实验事实是有矛盾的。另外,原子的核外电     

用微扰法计算氢原子能级的精细结构

<正> 自旋轨道耦合及相对论效应对氢原子能级的修正通常叫做精细结构。自旋轨道耦合能是考虑了电子与质子间的相对运动及电子自旋而产生的附加能量。相对论效应是指电子动能的相对论修正。一、自旋轨道耦合能在只考虑库仑相互作用的情况下,氢原子的电子与质子之间的相互作用能是     

气功与能态

原子物理观点认为,构成一切物质的分子是由原子组成,而原子又是由原子核和它的核外电子组成,电子绕核旋转,处在这一状态的原子称为“基态”,只有在这种状态下,原子能量最低,也可以说是最稳定的状态.处于“基态”的原子,其外部没有任何动向,所以我国对处于这一状态的物质,传统称法为“无极”.当原子受到外加的能量,其核外电子从最低能态跃迁到更高能态,即在距离原子核更远的运动轨道上,该原子由“基态”变成了“激发态”.处于“激发态”的原子,由于其电子远离了原子核,使之体积变大,而质量未改变,因此,单位体积的质     

氢原子的量子理论

阐述了表征氢原子内在属性的各种物理量的微观本质,证明氢原子系统的量子能量、系统内部电子的量子轨道动量及原子核和电子的量子相对距离均与原子系统所处的量子状态有关.当原子系统处于不同的量子状态时,上述量子物理量的取值完全不同.首次建立适合氢原子特性的量子算符代数理论.根据氢原子的量子哈密顿量表示,结合创新的量子算符代数理论,得到氢原子的能量、氢原子的基态能量、电子轨道角动量、氢原子的光谱常数等各种物理量的理论值.结果表明,氢原子的能量、氢原子的基态能量、氢原子的光谱常数均与氢原子中的原子核及电子的量子尺寸有关.氢原子的光谱常数与实验测定值完全符合.     

外磁场中氢原子Zeeman效应综合研究

自1896年发现塞曼（Zeeman）效应以来,原子在外磁场中的行为一直是广为关注的研究课题。由于电子有自旋、轨道角动量,因此,外磁场与自旋磁矩、轨道磁矩之间有相互作用,同时自旋与轨道磁矩之间也会有相互作用。考虑不同情况的相互作用,相应的分为三种不同的Zeeman效应。然而,在现行的教材和文献［‘］［2］中一般只介绍了一种或两种,并且对它们的内在联系没有揭示。本文,以氢原子在均匀磁场中为例,分别对不同情况下产生的Zeeman效应进行研究,并且在经典力学范围内揭示出氢原子在外磁场中的混饨运动。1氢原子在外磁场中的Hamilton…     

氢原子处在外磁场中核外电子附加磁矩的推导

本文用经典物理的方法，对氢原子自外磁场中核外电子的运动情况进行了讨论，导出了电子的附加磁矩，阐释了附加磁矩产生的本质。     

氢原子处在外磁场中核外电子附加磁矩的推导

本文用经典物理的方法，对氢原子处在外磁场中核外电子的运动情况进行了讨论，导出了电子的附加磁矩，阐释了附加磁矩产生的本质．     

有Dresselhaus和Rashba自旋轨道耦合的一维波导中自旋态和本征值的研究

理论研究存在不同门电压产生的Rashba自旋轨道耦合以及由结构中心反演不对称引起的Dresselhaus自旋轨道耦舍下一维波导中的电子自旋态，求出相应的本征值。并研究了不同形式的自旋轨道耦合在对电子输运的影响。研究结果表明，不同自旋轨道耦合将对电子的自旋态及自旋输运产生显著的影响。     

Finemet合金核外电子相互作用的多普勒展宽谱

采用双高纯锗探头符合的正电子湮没辐射多普勒展宽谱测量了Finemet合金各组元的商谱以及在350,380,400 ℃下退火(10 min)的Finemet非晶薄带的商谱,对Finemet合金热处理过程中元素核外电子间的相互作用进行了研究.结果表明,Finemet合金淬火态商谱的谱峰比纯金属元素Fe,Cu,Nb的谱峰要低,Fe和Nb之间存在着3d-4d轨道键合作用.随着退火温度的升高,Fe原子的3d电子与Nb原子的4d电子之间的轨道键合作用增强,商谱谱峰降低,Cu原子易在表面富集,而Nb原子则在非晶薄带中富Fe区域里重新分布.     

利用Mathematica研究量子力学中氢原子问题

本文利用数学工具软件Mathematica研究了量子力学中的氢原子问题,主要介绍了氢原子中电子的径向几率分布和角向几率分布,并且利用计算机对电子空间几率分布从不同角度进行了可视化。此外通过可视化的图形,把玻尔理论中电子的轨道同量子力学中的做了详细的比较。     

原子核的体积效应对类铍离子轨道半径和能级的影响

为了分析原子核的体积效应对原子结构的影响,文中在全相对论理论框架下,运用grasp92程序包,从典型的多电子体系元素——类铍元素出发,计算了Fermi核与点电荷核模型下类铍元素的轨道半径差和轨道能级差,分析原子核的有限体积效应对多电子体系元素的影响。结果表明:核的有限体积效应对类铍元素特别是对其内壳层电子的轨道半径和轨道能的有着复杂影响,采用Fermi核模型是提高相关计算精度的有效方法。     

硅—三氧化二铝界面的辐射效应

本文研究了电子束辐照下的Si—Al_2O_3结构的辐射效应,测试了不同能量、不同剂量及剂量率的电子辐照前后的C—V特性。实验结果说明:电子辐射使MAS结构的氧化层产生负电荷,在Si—Al_2O_3界面形成快界面态。我们认为引起这种变化的主要原因是由于电子的轰击引起了位移效应、电离效应所致,同时也引起了界面附近硅中杂质浓度的再分布.     

MATLAB在量子力学中的应用

本文主要介绍利用功能强大的MATLAB6.0模拟氢原子核外电子角几率分布函数的三维图像,从而使得人们能够直观形象地了解氢原子核外电子的运动及分布情况。     

相对论效应对物质化学性质的影响初探

人们在量子化学的有关计算中常常作相对论效应近似,这在对轻元素及中间元素进行有关量化计算时,可以得出比较精确的结果。但对重元素来说,相对论效应的影响比较大,对这些物质的有关化学性质影响也增大,常常出现一些令人费解的问题。本文在阐述电子的相对论效应校正及其对原子核外电子云的影响规律的基础上,定性、半定量地探讨了相对论效应对某些物质化学性质的影响,顺便对无机或结构化学教学中常遇到的一些特殊问题,作了更进一步的阐述。     

狭义相对论与元素的化学性质

本文第一部分讨论了类氢原子的Dirac处理方法概要,指出相对论处理方法所得的波函数ψ与几率密度|ψ|~2的图象中均不出现波节,从而解释了现行教材中不易向学生讲清的“电子如何由节面之一侧横过到另一侧”的问题。第二部分讨论了元素化学性质的相对论效应,指出S—轨道的相对论性收缩,d—和f—轨道的相对论性自治膨张以及自旋—轨道分裂是相对论效应的主要内容,利用这些效应能较好地说明在重元素和超重元素中的各种异常特性。     

硼元素含量对非晶态合金Co-Ni-B磁性的影响

为探究不同B元素含量对非晶态合金Co-Ni-B体系磁学性质的影响,在已有Co-Ni原子比例基础上分别构建出单硼模型Co₃NiB与双硼模型Co₃NiB₂.基于密度泛函理论在B3LYP/Lanl2dz水平下运用Gaussian09和Multiwfn程序对各团簇模型进行相关理论计算,通过着重分析不同团簇模型s、p、d轨道上未成对电子数和态密度图发现,无论是单硼模型还是双硼模型,团簇的磁性均主要由d轨道中自旋向上的α成单电子贡献;仔细研究团簇的态密度图发现,α电子与β电子在一定条件下可以相互转化,且针对不同的轨道使电子自旋方向发生改变的能量值不同;从电子自旋态密度入手对团簇进行分析发现,所有构型s轨道一定会在某处发生电子自旋方向的改变,d轨道则无此现象,而从未被探究过的p轨道同s轨道一样,其上电子的自旋方向一定会在某处发生改变,这从理论上对Stern-Gerlach实验的结论进行了有力的论证与补充.     

测不准关系与氢原子基态能量

从海森伯测不准关系出发,首先对氢原子基态能量进行估算,而后应用氢原子能级公式,得出氢原子不同受激态能量值,从而获得一幅氢原子能级的清晰图象,最后算出氢原子的电离能。     

团簇Ni3CoP催化析氢活性研究

基于密度泛函理论(density functional theory,DFT),在B3LYP/lanl2dz水平下对团簇Ni3CoP的初始构型进行单、三重态下的计算得到优化构型,依据前线轨道理论(frontier molecular orbital theory,FMO)着重通过分析前线轨道图以及比较前线轨道能级差对团簇Ni3CoP催化水析出氢气时的反应机理进行理论研究,结果表明:团簇Ni3CoP通过其最高占据分子轨道(highest occupied molecular orbital,HOMO)与水分子最低未占分子轨道(lowest unoccupied molecular orbital,HUMO)间的电子流动完成氢原子的吸附,且三重态构型在与水分子作用时,其β-HOMO轨道在反应中起主导作用。三重态构型在吸附氢原子后其促进解吸过程析出氢气的催化活性显著下降,而唯一的单重态构型1(1)不仅能在与水分子反应吸附氢原子的过程中展现出较好的催化效果,其在解吸过程中更是表现出了远好于其他三重态构型的催化能力。     

纳米材料特性形成机理的微观探析

基本尺寸单位10-9m的物质晶粒,具有界面效应、晶粒效应的物理、化学特性的物质形态均可称为广义的物质纳米态。纳米材料中基本粒子的维度结构、运动状态及结合力(能量结构)出现背离常态的变化,是其材料出现奇异和崭新物理或化学特性的主要原因。当纳米晶粒产生界面效应、形成小分子特性后,由于晶粒尺寸单位的减小,宏观上就表现出这类材料会对磁、电、光、力和热等产生不同变性的晶粒效应。而纳米晶粒的结构,则取决于纳米晶粒中的原子——夸克的能量态和虚量态的自由交合,不同形式的交合形成了多种形态的结构体。     

近金属表面里德堡氢原子的回归谱

采用闭合轨道理论研究了近金属表面里德堡氢原子的动力学性质,讨论了氢原子电子的运动性质随原子与金属表面距离d变化的情况.我们给出d=2000,n=25时近金属表面里德堡氢原子的所有闭合轨道,并算出标度能ε=-1.6,1280≤d≤2508.8时近金属表面里德堡氢原子的回归谱,这为以后的实验工作提供了理论依据.