Q&A

Q:既然原子像细胞一样彼此分隔开,那么分隔原子的物质是什么?难道有一层"原子膜"吗?A:原子与细胞有很大的区别。细胞从本质上说是由原子构成的,形成一个独立的生命基本单元。原子由电子和原子核组成,外围电子由电磁相互作用束缚在原子核周围。对于这样的一个束缚体系,现在人们已经能借助量子力学给出较好的理解。在量子力学中,电子的行为由电子的波函数(概率密度分布)描述。电子只     

磁场中单电子原子的对称性破缺及其能级分裂

本文讨论孤立单电子原子（包括氢和碱金属原子）在均匀外磁场中的对称性破缺及由此引起的能级分裂问题。原子物理或初等量子力学告诉我们，磁场中原子的能级分裂是磁场与原子磁矩相互作用产生的附加能量造成的。有趣的是，从对称性角度看，磁场之所以能引起原子能级分裂，是磁场使原子系统的对称性破缺的结果。本文以孤立单电子原子在均匀磁场中的能级分裂为例加以论述。     

高次正幂与逆幂势函数叠加的径向薛定谔方程的求解研究

在一般参考文献中,对于薛定谔方程解析解的研究,只讨论了势函数为库仑势或谐振子势时的本征波函数及其本征值(能级)的严格求解,对于复杂的原子体系,其能量状态由组成原子的各个粒子之间的相互作用力决定。各个电子除受到原子核的中心库仑力作用外,各个电子之间还存在非中心静电     

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。     

硅中硫族杂质中性多原子集团的电子结构

本文在紧束缚近似下,利用Koster-Slater格林函数方法,研究了硅中代位式三原子集团D_3~0(S_3~0,Se_3~0,Te_3~0)和四原子集团D_4~0(S_4~0,Se_4~0,Te_4~0)的电子结构。给出了D_3~0和三种不同对称位形(C_(3e),C_(2h)和C_1)下D_4~0杂质能级计算结果。还预言了一些杂质态在缺陷集团处的波函数。随着杂质中心上原子数目的增加,施主束缚能变浅。看来,实验观测到的与硫族中心有关的待定施主能级不是非最近邻原子构成的集团所产生的。     

慢电子被氩原子的弹性散射

本文考虑到外来电子对靶原子的极化效应,外来电子与靶原子的电子之间的交换相互作用以及在靶原子场中外来电子运动状态的畸变,利用原子解析波函数,推导出外来电子与氩原子之间相互作用势的解析表达式。通过引入“对势函数的有效核电荷”,讨论了氩原子场的物理特征。用量子力学的分波法计算了慢电子在氩原子场中运动的畸变波函数以及慢电子被氩原子弹性散射的相移、微分截面、分波截面、总截面和动量转移截面。数值计算结果与实验数据符合得很好。估算了被弹性散射的电子自旋出现完全极化的临界能量和临界角度。研究了极化效应和交换效应对慢电子散射过程的影响。     

非Born—Oppenheimer近似(Ⅱ)——广义Berlin面

本文用非Born—Oppenheimer近似修改了双原子分子的Berlin面方程,从而电子的“束缚区”和“反束缚区”不仅与原子核的电荷和振动能级有关,而且还与核的质量和所有的电子在多维空间中的平均位置随核间距离的变化率有关。     

氦原子1s3p组态能量的变分计算

当氦原子处于基态((1s)^2组态)或第一激发态(1s2s、1s2p组态)时，其能量可用变分法计算，如果用变法计算氦原子第二激发态1s3p组态能量，则需要注意两个问题：一是由于氦原子第二激发态1s3p组态的两个电子处于不同的壳层，不能用计算基态能量中采用的单参数方法，同时，由于3P电子较远离原子核，对1s电子的影响较小，也没有必要用计算第一激发态中的双参数方法；二是要保证氦原子1s3p组态波函数与基态及第一激发态波函数的正交．基于以上两点，这里给出一种用变分法计算氦原子1s3P组态能量的具体方法，计算过程直观，计算结果与实验值相当接近．     

原子核体积效应对类锂离子体系激发态能级结构的影响

利用全实加关联方法获得类锂离子体系1s2 nl从LiⅠ到NeⅧ(2≤n≤5,l=s,p,d,f)激发态的波函数,利用所获得的波函数求得电子在核处密度算符的期待值.根据原子核体积效应对能级结构修正公式获得原子核体积效应对类锂离子体系激发态能级结构的影响.为获得高精度三电子体系能谱提供理论数据参考.     

锂原子(1s)23p组态能量的变分计算

摘要：当锂原子处于基态((1s)^2s组态)或第一激发态((1s)^2p组态)时，其能量可用变分法计算，如果用变分法计算锂原子第二激发态(1s)^23p组态能量，则需要注意两个问题：一是由于锂原子第二激发态((1s)^23p组态)的三个电子处于不同的壳层，不能采用单参数的方法，同时，由于3p电子较远离原子核，对1s电子的影响较小，也没有必要用计算第一激发态中的双参数方法；二是要保证锂原子(1s)^23p组态波函数与基态及第一激发态波函数的正交。基于以上两点，这里给出一种用变分法计算锂原子(1s)^23p组态能量的具体方法，计算过程直观，计算结果与实验值相当接近。     

表面态理论中的Green函数方法

<正> 在表面电子态量子理论中,通常行之有效的是紧束缚模型和线性组合原子轨道(TB-LCAO)方法。在TB-LCAO方法中,选取某个能级的原子轨道波函数作为一组基,把晶体的单电子波函数用这组基展开。引进晶体体内和表面原子的Coulomb积分和共振积分,将Schrodinger方程化为差分方程的形式。     

原子和原子核内部的对立统一

在《毛泽东选集》第五卷中,伟大领袖毛主席对微观世界的物质结构问题有两段著名的论述:“一个原子分两部分,一部分叫原子核,一部分叫电子。原子核很小,可是很重。电子很轻,一个电子大约只有最轻的原子核的一千八百分之一。原子核也是可以分割的,不过结合得比较牢固。     

原子围栏中金属表面电子波函数的计算及图像模拟

首先用薛定谔方程求解被束缚在原子围栏中金属表面电子的波函数,包括圆形,矩形,跑道形的围栏.然后应用M atlab数学软件,利用有限元方法,借助于计算机分别模拟出三种形式围栏内金属表面电子的分布图,描述了原子围栏中金属表面电子的分布情况.最后,将计算机模拟图与用实验所绘图像进行比较.     

原子分立能级和量子概念的物理本质

本文是作者“量子力学的新解释”数篇系列文章的第2篇。在第1篇即文献[1]的基础上,提出了新的量子观点、并用于对原子分立能级和量子概念的物理本质进行新的解释:指出原子内部可能存在尚未被认识的物理性质,是产生原子分立能级的原因,分立能级之间还是有连续能量存在。提出了“电子内力”、“粒子内力”、“综合内力”和“原子第一宇宙速度”等新假设,并用于重新计算具有连续能量的原子分立能级,计算数据与实验相符,说明计算所根据的理论是正确的。还为上述各种新的理论观点提供了实验根据。进一步的理论和实验方案将在以后的多篇论文中论述。     

磁场中原子能级分裂的两种分析方法及其比较

原子在磁场中的行为,是一个重要而又基本的问题.本文分别用量子力学和对称性方法讨论孤立单电子原子在均匀外磁场中的能级分裂问题,并对两种方法加以比较.     

等离子体技术可减少环境污染

等离子体是指当任何不带电的普通气体在受到外界高能作用后(如对气体施加高能粒子轰击、激光照射、气体放电、热致电离等方法)，部分原子中电子吸收的能量超过原子电离能后脱离原子核的束缚而成为自由电子，同时原子因失去电子而成为带正电的离子，这样原中性气体因电离将转变成由大量自由电子、正电离子和部分中性原子组成的与原气体具有不同性质的     

双势垒中杂质原子对量子隧穿的影响

采用计算穿越任意势之透射系数的数值计算方法,得到了在双势垒阱区中有正电杂质时电子隧穿的共振能级、波函数、透射系数.通过与无杂质原子的双势垒量子隧穿情形对比,详细讨论了杂质原子对量子隧穿的影响.数值结果显示,体系的有效势是双势垒与杂质原子库仑势的叠加,当电子能量处于叠加势中的本征能级时,发生共振隧穿,对纯束缚态,不可能发生共振隧穿.此外,还给出势阱中有、无杂质两种情形的波形图,通过对比,可以进一步看出杂质原子对共振隧穿的影响.     

电子活动空间对类铍元素基态能级的影响

构造精确的原子态波函数是原子结构研究的基础和前提。本文根据活动空间方法扩大组态波函数数目,充分考虑了电子的关联效应,并基于MCDF方法,计算分析了原子态基态波函数的CSF数目对类铍元素基态能级的影响及规律。结果表明,当200CSF数目700时,可得到比较精确的原子态波函数。     

确定原子体系精细波函数的群论方法

原子体系的精细波函数是群ＳＵ２在各种首权下的不可约表示基。群ＳＵ２的约化，虽有一套完整的处理方法，但计算十分繁杂，且比较抽象。本文通过分析群ＳＵ２与转换群Ｓｎ间的同态对应关系，由转换群Ｓｎ的不可约基，得到群ＳＵ２的不可约基。本文以四（价）电子原子体系为例进行讨论，分三部：一、实验事实和量子力学一般结论；二、Ｓ４的约化系数矩阵及其不可约表示基；三、ＳＵ２在首权ｓ＝２，１，０下的不可约表示基－－四（价     

用Hammerling交换势计算碱金属原子高激发态能级

 考虑了碱金属原子高激发态价电子与原子实电子coulomb相互作用、交换相互作用以及极化相互作用(长程关联效应),计算了碱金属原子Li,Na,K高激发态(6≤N≤15,l≤2)波函数及能级.计算结果表明:交换势取为GKS势时,能级计算值比实验值偏低;取为hammerling势时,计算值与实验值符合很好.