690 likes | 863 Views
2. A HIDROGÉNATOM SZERKEZETE. 2.1. A hidrogénatom Schrödinger-egyenlete. A hidrogénatom klasszikus mechanikai modellje. Pozitív töltésű részecske, amely körül egy negatív töltésű részecske kering. A kvantummechanika Schrödinger-egyenlete általános formában.
E N D
A hidrogénatom klasszikus mechanikai modellje Pozitív töltésű részecske, amely körül egy negatív töltésű részecske kering.
A hidrogénatom Schrödinger-egyenlete Megj.: alsó indexben e és p elektronra és protonra utal, e az elektron töltése (-1,602x10-19 C), r az elektron protontól való távolsága, vákuum permittivitás (8,854x10-12 Fm-1).
A hidrogénatom Schrödinger-egyenlete megoldható! A megoldás trükkje: polárkoordináta rendszert alkalmazunk.
r : vezérsugár : hajlásszög : azimut
Polárkoordináták transzformációja Descartes-koordinátákba
A Schrödinger-egyenlet megoldásaSajátérték n: főkvantumszám 1, 2, 3...
A Schrödinger-egyenlet megoldásaSajátfüggvények Három egész számot tartalmaznak
A Schrödinger-egyenlet megoldásaDegenerált állapotok Ha n megegyezik, de és/vagy m nem, azok a H-atom degenerált állapotai
A sajátfüggvények alakja radiális rész anguláris (szögtől függő) rész
A hidrogénatom anguláris hullámfüggvényei
Kiválasztási szabályok A 4. Axiómából kiindulva lehet hozzájuk jutni.
Átmeneti momentum dipólus-momentum operátor és állapotfüggvény 1-es index: kiindulási állapotban 2-es index: végállapotban
Dipólus momentum d 1 pozitív és 1 negatív töltés + - q : a töltésd: a távolság; a pozitív töltéstől a negatív töltés irányába mutat
Több töltés esetén q : a töltés
Hidrogénatomra vonatkozó kiválasztási szabályok bármennyi bármennyi
A hidrogénatom színképe diszkrét vonalak!
A hidrogénatom klasszikus mechanikai modellje Pozitív töltésű részecske, amely körül egy negatív töltésű részecske kering.
Helyette „mérhető” és operátorok sajátértékei. Az utóbbiakra felírt sajátérték egyenletek megoldhatók.
sajátértékek mellékkvantumszám P absz. érték, hossza
sajátértéke m: mágneses kvantumszám P vetülete a z tengelyen
Minden P sajátértékhez Pz sajátérték tartozik.
Az -hoz tartozó pályaimpulzusmomentum térbeli kvantáltsága
A hidrogénatom klasszikus mechanikai modellje Pozitív töltésű részecske, amely körül egy negatív töltésű részecske kering.
A klasszikus fizikában I : a köráram erőssége A : a körbejárt felület : a felületre merőleges egységvektor
Próbáljuk meg összefüggésbe hozni az impulzusmomentummal!
és operátorok sajátérték-egyenletei oldhatók meg.
M abszolút értéke Bohr-magneton
A mágneses momentum z irányú vetülete m : mágneses kvantumszám