原子物理_总结
原子物理学总结
E
(ih
t
)
drv
本征方程、本征函数与本征值
若用一个算符作用在函数上等于一个数值 乘以该函数本身，则这个方程称作该算符 的本征方程，这个数就是算符的本征值。 该函数称为算符的本征函数。该函数对应 的态称为本征态
定态Schrödinger方程例子
无限深势阱
V (x)
II
I
III
1 2 态叠加原理
I
|
|2
(
1
2
)(
1
2)
|1 |2 | 2 |2 1 2 21
干涉项
1
2
21
干涉实际上是电子的两个态之间的干涉
Schrödinger方程
处于势场V中的粒子
ih (rv,t) [ h2 2 V (rv,t)] (rv,t)
动能算符：Eˆk
Tˆ
h2 2 2m
位矢算符：rˆ rv
只与坐标有关的势能算符：Vˆ V (rv)
能量（哈密顿量）算符：Hˆ h2 2 V (rv) 2m
角动量算符
L
r
p
Lˆ rˆ (i)
在直角坐标系中
Lˆx
ypx
zpy
ih( y
z
波函数的统计解释
Born的统计解释 微观体系的波粒二象性，可以用统计的观点理解 • 用波的表达式描述粒子的行为 • 波的强度或复振幅，反映的是粒子在时刻t、空
间点P处出现、或被发现的几率或几率幅 • 复振幅就是几率波幅 • 则经典意义下的描述波动的函数或复振幅就成了
原子物理知识点总结
原子物理知识点总结1. 原子的基本结构原子的基本结构由核和电子组成。
原子核位于原子的中心，它由质子和中子组成。
质子带正电荷，中子不带电，它们共同组成原子核的内部结构。
原子核的直径约为10^-15米，但它包含了原子的绝大部分质量。
电子绕着原子核运动，它们带负电荷，质量远小于质子和中子。
电子的外轨道上有固定的能量，可以跃迁到不同的能级，从而导致原子的发光和吸收现象。
2. 原子核原子核是原子的中心部分，它由质子和中子组成。
质子和中子是由夸克组成的基本粒子，它们之间通过强相互作用力相互作用。
质子和中子在原子核中相互聚集，通过核力相互作用，维持着原子核的结构。
原子核的质量集中在原子核的小范围内，并且它带有整数的电荷，这使得原子核可以被外部的电场所控制。
3. 原子的谱线原子的谱线是原子的能级结构在光谱上的体现。
原子的能级是电子在原子轨道上具有的稳定能量，不同的能级对应着不同的波长和频率的电磁波谱线。
当电子从高能级跃迁到低能级时，会放出能量，产生发射谱线。
而当原子吸收能量后，电子会从低能级跃迁到高能级，产生吸收谱线。
通过观察原子的谱线，可以了解原子的能级结构和原子的性质。
4. 原子的量子力学原子的性质可以通过量子力学的理论来解释。
量子力学是一种描述微观粒子运动和相互作用的理论，它通过波函数描述了微观粒子的运动状态和性质。
原子内的电子是以波动形式存在的，它们的轨道运动是由波函数描述的。
波函数是满足薛定谔方程的解，并且它们描述了电子的位置、动量、运动轨道等性质。
量子力学的理论可以解释原子的光谱、化学键、原子的稳定性等现象，为我们理解原子的性质和行为提供了重要的理论基础。
总之，原子物理是研究原子内部结构和性质的重要学科，它对于我们理解物质的性质和行为具有重要的意义。
通过了解原子的基本结构、原子核、原子的谱线和原子的量子力学等知识点，我们可以更深入地理解原子的性质和行为，为相关领域的研究和应用提供理论基础。
希望本文的总结对读者有所帮助，也希望大家能够深入学习原子物理，探索更多有关原子的奥秘。
原子物理知识点总结全
原 子 物 理一、卢瑟福的原子模型——核式结构1.1897年,_________发现了电子.他还提出了原子的______________模型.2.物理学家________用___粒子轰击金箔的实验叫__________________。
3.实验结果: 绝大部分α粒子穿过金箔后________;少数α粒子发生了较大的偏转; 极少数的α粒子甚至被____.4.实验的启示：绝大多数α粒子直线穿过，说明原子内部存在很大的空隙； 少数α粒子较大偏转，说明原子内部集中存在着对α粒子有斥力的正电荷；极个别α粒子反弹，说明个别粒子正对着质量比α粒子大很多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用． 5.原子的核式结构:卢瑟福依据α粒子散射实验的结果，提出了原子的核式结构：在原子中心有一个很小的核，叫________， 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转．例1:在α粒子散射实验中,卢瑟福用α粒子轰击金箔,下列四个选项中哪一项属于实验得到的正确结果:A.α粒子穿过金箔时都不改变运动方向B.极少数α粒子穿过金箔时有较大的偏转,有的甚至被反弹C.绝大多数α粒子穿过金箔时有较大的偏转D.α粒子穿过金箔时都有较大的偏转. 例2:根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。
如图1-1所示表示了原子核式结构模型的α粒子散射图景。
图中实线表示α粒子的运动轨迹。
其中一个α粒子在从a 运动到b 、再运动到c 的过程中（α粒子在b 点时距原子核最近），下列判断正确的是（ ） A ．α粒子的动能先增大后减小 B ．α粒子的电势能先增大后减小C ．α粒子的加速度先变小后变大D ．电场力对α粒子先做正功后做负功 二 玻尔的原子模型 能级1．玻尔提出假说的背景——原子的核式结构学说与经典物理学的矛盾：⑴按经典物理学理论，核外电子绕核运动时，要不断地辐射电磁波，电子能量减小，其轨道半径将不断减小，最终落于原子核上，即核式结构将是不稳定的，而事实上是稳定的．⑵电子绕核运动时辐射出的电磁波的频率应等于电子绕核运动的频率，由于电子轨道半径不断减小，发射出的电磁波的频率应是连续变化的，而事实上，原子辐射的电磁波的频率只是某些特定值。
原子物理学知识点总结
原子物理学知识点总结一、理论知识基础1。
离子化合物原子的结构是由原子核和电子组成，原子核又由质子和中子组成，而质子与中子又可以有不同的结合能状态，但其最稳定的结合方式是结合成带正电荷的原子核，所以质子与中子便有不同的能量状态，而根据原子的能级知识，高能级原子会向低能级原子转变，因此在实验室中经常观察到了同种元素的气态氢化物比其固态氢化物稳定。
除此之外，原子的能级状态还与其带电的状态有关。
如上述气态氢化物因为同种元素的原子核带同种电荷，因此它们的结合能最大，所以也就更加稳定。
而根据电荷守恒，气态非金属元素的阳离子由于失去一个电子，所以其结合能比其阴离子小，因此更加稳定。
2。
共价化合物 2。
共价化合物1。
配位化合物配位化合物是含有共用电子对的分子。
其实质是在形成配位键时，电子云必须重新排布。
两种元素的原子只有各自得到两个电子才形成稳定的配位键，因此元素原子的核电荷数等于零，它们的原子彼此形成的是共价键。
2。
配位多面体（ NaFeCl3， Cl2）配位多面体指的是元素间形成配位键时，有四个原子与另一元素形成四个共价键的情况。
配位多面体是平面正方形的对角线围城的封闭区域，该区域具有平行于对角线的一组相互垂直的平面，因此每条边长为1， 3。
1。
钠原子Na的结合能比较低，与水作用放出大量的热，水的结合能比钠的低，放出的热也少，反应速度很快，这说明钠原子只能和活泼金属反应，那么钠原子能否与活泼金属钠和碱反应呢？从微观角度来看，一般认为钠原子具有8电子，和氯原子的外层电子差不多，但钠原子比氯原子小，所以钠原子的能级与氯原子相近，故钠原子也只能与活泼金属反应。
2。
锂原子Li与活泼金属反应的时候能放出大量的热，这些热是由Li原子内层2电子与2个原子核形成共价键的热运动放出的，可见锂原子内部能级比较高，所以锂原子也不容易与活泼金属反应。
2。
锂原子Li的结合能比钠原子小，所以Li能与活泼金属锂发生置换反应， 2Li+3H2O=LiCl2+2H2↑，或者2Li+Li2O2=Li2CO3+2H2↑。
原子物理知识点整理
原子物理知识点整理原子物理是物理学的一个分支领域，研究物质的微观结构和性质，主要围绕原子的组成、结构、能级和相互作用等方面展开。
以下是关于原子物理的一些知识点整理：1.原子的组成：原子由带正电荷的原子核和绕核运动的电子组成。
原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子没有电荷。
2.原子的结构：原子核位于原子的中心，电子以不同的轨道围绕原子核运动。
根据量子力学的模型，电子轨道分为不同的能级，分别用主量子数(n)来表示。
3.电子的能级和轨道：电子处于不同的能级时，具有不同的能量。
能级越高，电子的能量越大。
能级分为K、L、M、N…等，分别对应不同的主量子数。
每个能级又包含不同的轨道，每个轨道容纳的电子数量有限。
4.电子的量子态：根据波粒二象性理论，电子不仅具有粒子性质，还具有波动性质。
电子的量子态可以通过波函数来描述，波函数的平方模值表示电子在空间其中一点出现的概率。
5.原子的光谱：当原子受到能量激发时，电子会跃迁到高能级，然后再返回低能级，释放出一定能量的电磁波。
不同元素的原子在跃迁时会释放出特定波长的光，形成特征光谱，可以用来识别元素。
6.玻尔模型：玻尔模型是一个简化的原子模型，基于电子围绕原子核的定态轨道运动。
玻尔模型能够解释氢原子光谱等一些现象，但不能解释更复杂的原子结构。
7.能级跃迁：电子在不同能级之间跃迁时，会吸收或辐射一定能量的光子。
跃迁过程中，电子的能级差越大，光子能量越高，对应的光子波长越短。
8.泡利不相容原理：泡利不相容原理规定了电子在同一原子中占据不同的量子态。
根据该原理，每个电子的量子态必须不同，即每个量子态只能容纳一个电子。
9.电子自旋：电子除了轨道运动外，还存在自旋运动。
电子自旋有两种取向：自旋向上和自旋向下。
根据泡利不相容原理，每个轨道最多容纳两个电子，且这两个电子的自旋必须相反。
10.带电粒子的散射：带电粒子遇到原子核或电子时，会发生散射现象。
散射角度和散射截面可以用来研究原子核或电子的性质和相互作用。
原子物理总结
1、发展历程道尔顿的原子学说,盖·吕萨克定律,阿伏伽德罗定律2、汤姆逊模型汤姆逊（J.J.Thomson）通过阴极射线管中电子荷质比的测量，确定了电子的存在。
汤姆逊(Thomson):原子中带正电荷均匀分布在整个原子空间,电子镶嵌在其中。
Thomson模型的失败：与α粒子散射实验结果不符合。
3、卢瑟福模型卢瑟福(Rutherford)提出了原子的核式模型：原子中心有一个极小的原子核，它集中了全部的正电荷和几乎所有的质量，所有电子都分布在它的周围。
单个电子散射公式：微分散射截面公式：卢瑟福散射公式：原子核大小的估算：Rutherford卢瑟福散射公式在小角度处与实验结果有较大偏离：1、电子所带的电荷对核的电场有屏蔽作用2、小角度散射必定是多次散射的结果。
卢瑟福模型无法解释原子的稳定性，同一性，再生性和分立的线光谱。
4、原子光谱组合法则5、波尔模型玻尔假设：1、定态假设2、角动量量子化假设3、频率条件（类）氢原子的大小：氢原子的第一轨道半径——玻尔半径：量子化的波尔能级：6、弗兰克-赫兹实验夫兰克-赫兹实验的结果表明，原子体系的内部能量是量子化的，原子能级确实存在。
7、De Broglie的物质波：8、波函数他认为波函数体现了发现粒子的概率（几率），波的强度表示粒子出现的概率。
“波函数本身没有直接的物理意义，波函数模的平方代表单位体积中粒子出现的几率。
”单电子原子的波函数：在不同的处发现电子的几率是相同的，几率的角分布对Z轴是对称的。
薛定谔理论和波尔模型的关系9、量子数主量子数n：决定单电子原子的能级轨道角动量及量子数l：磁量子数m：特定方向Z轴可能是由外磁场引起的，即在磁场中原子的能量就不再对m简并。
因此量子数m称作磁量子数。
10、跃迁率与寿命跃迁率（λif)：处在某一能级上的原子在单位时间跃迁到另一个能级去的概率平均寿命（τ）：初始态原子的数目减少到1/e 所需时间，，11、宇称Ψ的空间对称性（宇称）取决于l是奇数还是偶数轨道角动量量子数的选择定则：Δl = ±112、磁矩轨道磁矩大小波尔磁子μB13、赛曼效应塞曼效应：当光源放在外磁场中，其原子所发出的光谱线发生分裂，原来的一条谱线分裂为多条，且均为偏振光。
原子物理_总结范文
原子物理_总结范文原子物理是研究原子的结构、性质和相互作用的学科。
它的发展始于20世纪初，是20世纪科学发展的重要组成部分。
在过去的百年中，原子物理取得了许多重要的发现和突破，为人类认识和应用原子提供了重要的基础。
首先，原子物理研究了原子的构成和结构。
根据原子核的组成，原子可以分为质子、中子和电子。
原子核由质子和中子组成，而电子则绕着原子核旋转。
通过精密的实验和理论模型，科学家们确定了质子、中子和电子的性质和相互作用方式。
质子带正电，中子无电荷，电子带负电，它们之间的相互作用力使得原子稳定存在。
其次，原子物理研究了原子的能级和辐射现象。
原子的电子绕核运动时，具有特定的能量。
这些能量被分为不同的能级，电子在能级之间跃迁会产生辐射现象。
原子的能级和辐射现象被广泛应用于光谱分析、激光技术等领域。
此外，原子物理研究了原子的衰变和核反应。
原子的核子数量会随着时间的推移而发生变化，这个过程称为衰变。
衰变包括放射性衰变和人工诱导的核反应。
放射性衰变是自然界中存在的一种现象，它可以用于放射性同位素的应用和核能的开发。
人工诱导的核反应则是人类主动干预原子核的动力学行为，它正是核能技术的基础。
最后，原子物理还研究了原子与外界环境的相互作用。
原子在气体和固体中的运动、原子与辐射场的相互作用、原子与电磁场的相互作用等问题，都是原子物理的研究领域。
这些研究对于理解材料的特性、开发新型传感器和电子器件等具有重要意义。
总体来说，原子物理作为一门基础科学，深入研究了原子的构成、结构和相互作用，为人类认识和利用原子提供了理论上的依据和技术上的支持。
随着科技的发展和人类对原子的认识不断深入，原子物理将继续发挥重要作用，为人类的生活和科技进步做出更大的贡献。
原子物理学知识点总结
原子物理学知识点总结原子物理学是研究原子结构和性质的一门物理学科，它是现代物理学的分支之一。
原子理论自古希腊时代就已经存在，但直到19世纪末到20世纪初，人们才开始对原子的结构和性质有了深入的了解。
本文将介绍原子物理学的基本知识点，包括原子的结构、原子核、原子的性质以及原子与分子之间的相互作用等内容。
1. 原子的结构原子是一切物质的基本单位，它主要由电子、质子和中子组成。
根据基本粒子理论，电子、质子和中子是构成原子的基本粒子。
电子是带负电荷的粒子，质子是带正电荷的粒子，中子是不带电的粒子。
在原子结构模型中，质子和中子集中在原子核中，而电子则绕核轨道运动。
根据量子力学理论，电子在轨道上的运动是离散的，即只能位于某些特定的能级上。
这些能级被称为电子壳层，不同的电子壳层对应不同的能量。
2. 原子核原子核是原子的中心部分，它由质子和中子组成，质子和中子统称为核子。
质子和中子是由夸克组成的，它们之间通过强相互作用相互吸引。
在原子核中，质子带正电，中子不带电，它们通过强相互作用相互结合在一起。
原子核的直径通常在10^-15米的数量级上，而原子的直径通常在10^-10米的数量级上，原子核的大小远远小于原子的大小。
3. 原子的性质原子的性质主要包括原子的质量、原子的电荷、原子的半径、原子的稳定性等。
原子的质量主要取决于原子核中质子和中子的质量，而电子的质量可以忽略不计。
原子的电荷等于质子数减去电子数，因此原子的电荷通常为正数或负数。
原子的半径通常用原子量子半径或科学常数玻尔半径来描述。
原子的稳定性与原子核的内部结构有关，对于较轻的原子来说，稳定的原子核通常满足质子数和中子数之比在1:1附近，而对于较重的原子来说，稳定的原子核通常含有更多的中子以保持稳定。
4. 原子与分子之间的相互作用原子与分子之间的相互作用是原子物理学研究的另一个重要内容。
原子和分子之间存在分子间力，包括范德华力、静电吸引力、静电斥力等。
范德华力是由于分子极化而产生的吸引力，静电吸引力是由于正负电荷之间的相互作用而产生的吸引力，静电斥力则是由于同性电荷之间的相互作用而产生的斥力。
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Be ,~
RBe
4
2
1 m2
1 n2
2. 原子核运动对里德堡常数的影响
2 2e4
2 2me4
1
RA (40 )2 h3c (40 )2 h3c 1 m
M
R
1 1 m
M
3、 索末菲理论
量子化通则
pdq nh n 1,2,3,
气体分子发出， 谱线分段密集， 形成一个个带。
二、氢原子光谱
巴耳末公式
=B
n
n2 2
4
n 3, 4,5,...
令 % 1 , ṽ 称为波数，巴耳末公式可改写为
%
1
1 B
n2 4 n2
4 B
1 22
1 n2
RH
1 22
1 n2
n 3, 4,5,...
原子物理学
课程总复习
第一章 原子的基本状况
一、了解汤姆逊原子模型
• 1903年英国科学家 汤姆逊提出 “葡萄干 蛋糕”式原子模型或
称为“西瓜”模型。
卢瑟福的粒子散射实验
放射源
放射源为放入一小铅盒中的少量放射性元素钋，用来产生α粒子。 轰击对象金箔为微米级薄片。荧光屏为接受屏，其后有显微镜可观 察到发生的现象。荧光屏和显微镜可以围绕金箔在一圆周上运动，
巴耳末系
氢原子光谱的其他线系
1914年 赖曼发现 赖曼系：
1908年 帕邢发现 帕邢系：
~
RH
1 (12
1 n2
),
n
2,3,
~
RH
1 (32
1 n2
),
n
4,5,
1922年布喇开发现 布喇开系:
~
RH
(
1 42
1 n2
),
n
5,6,
1924年普丰特发现 普丰特系:
玻尔理论的成功之处
（1）应用于氢原子和类氢离子光谱时，理论计 算与实验测量结果符合得很好。 （2）里德堡常数的理论值与实验值符合极好。 若考虑原子核与电子的相对运动之后，可以完全 相同 （3）原子定态假设至今有效。 （4）辐射频率法则是正确的。
玻尔理论三大困难
1、只能计算氢原子和类氢离子的光谱线的频 率，对于多于一个电子的氦原子。理论完全不适 用，且不能计算谱线的强度。
2、角动量量子化条件
p
n
h
2
与现代实验结果不符只是人们的假设，无理
论根据。
3、轨道的概念不正确。
四、玻尔理论的修正和推广
1. 类氢离子及其光谱 类氢离子谱线的波数公式
He ,~
RHe
2
2
1 m2
1 n2 来自Li ,~RLi
32
1 m2
1 n2
角动量的量子化
p
=mvr
n
h
2
轨道的量子化
n 1, 2,3,...
r
40n2h2 4 2mZe2
n 1, 2,3,...
能量的量子化
E （242m0）e2n4Z2h22
n 1, 2,3,...
玻尔的氢原子理论，可陈述为以下三条假设：
1. 定态假设 2. 辐射的频率法则 3. 角动量量子化的假设
从而可以观察到穿过金箔后偏转角度不同的α粒子。
结 果
• 大多数散射角很小，约1/8000散射大
于90°；
• 极个别的散射角等于180°。
三、原子核式结构模型—卢瑟福模型
• 原子序数为Z的原子的中心,有一个带正电荷的核(原 子核),它所带的正电量Ze ,它的体积极小但质量很大, 几乎等于整个原子的质量,正常情况下核外有Z个电 子围绕它运动。
dn sin 4 d
2
1
4 0
2
Nnt
Ze2 Mv2
2
•
对同一放射源（EK同），同一靶体（Z,t同），有
dn d
sin 4
2
C
•
对同一放射源，同一靶材，同一散射角，有
dn d
t
•
不同放射源（
EK不同），同一靶体，同一散射角，有
dn d
p是广义动量, q是广义坐标, 积分号是对一个 周期的积分
电子的椭圆轨道理论
半长轴 半短轴 量子数
a n2 a1 Z
b n n
~
RH
(
1 52
1 n2
),n
6,7,
氢原子光谱的波数可以表示为
%
RH
1 m2
1 n2
m 1, 2,3,...;
对每一个m, n m 1, m 2, m 3,...
T (n)
RH n2
称光谱项。 % T (m) T (n)
是光谱项之差
m=1,n=2、3、4……称赖曼系 m=2,n =3、4、5……称赖曼系 m=3,n=4 、5 、6 ……称帕邢系 m=4,n=5、6、7……称布喇开系 m=5,n=6 、7 、8 ……称普丰特系
氢原子光谱总结：
（1）光谱的线状的。 （2）谱线间有一定的关系，谱线构成一个个的 谱线系，不同的线系也有共同的光谱项。 （3）每一谱线的波数都可以表达为二光谱项之 差。
三、玻尔氢原子理论
经典理论的困难
（1）原子稳定结构的困难。卢瑟福将行星模型用于原子 世界，虽然都受平方反比有心力支配，但电子带-e电荷， 轨道加速运动会向外辐射电磁能，这样电子将会在10-9s时 间内连续缩小，落入核内，正负电荷中和，原子宣告崩溃 (塌缩)。原子的半径按照这种理论应该为10-15米，而不是 10-10米。 但现实世界原子是稳定的。 （2）原子线状光谱的困难。按照经典电动力学，原子所 发出来的光的频率等于原子中电子运动的频率。那么如果 电子轨道连续缩小，其运动的频率就会连续增大，那么所 发光的频率就是连续变化的，原子的光谱应该是连续光谱。 但实验发现原子光谱的谱线是分隔的。
v4
C
• 对同一放射源；同一散射角，同一Nt值，不同靶材（Z不同）， 有 dn Z 2
d
六、卢瑟福模型的困难
1、原子稳定性问题 2、原子线状光谱问题
第二章 原子的能级和辐射
一、了解光谱类别
连续光谱
线状光谱
带状光谱
炽热的固体或液 体发出，具 有 各种波长成分。
气态原子发出， 只有某些波长， 光谱由一条条 清晰明亮的线 组成。
四、 库仑散射公式的应用
b
1
4
0
2Ze 2 Mv 2
ctg
2
原子核半径的估算
rm
1
4 0
2Ze2 Mv 2
(1
1)
sin( / 2)
五、卢瑟福散射公式及实验验证
卢瑟福的散射公式
d
1
40
2
Ze2 Mv2
2
d
sin4
2
卢瑟福散射公式的实验验证