Bài giảng Vật lý 2: Nguyên tử hydro

Bài giảng "Vật lý 2: Nguyên tử hydro" cung cấp cho người học các kiến thức: Phổ nguyên tử hydro, Pt Schrodinger cho nguyên tử hydro, năng lượng của electron, hàm sóng electron, mật độ xác suất electron, hình dạng đám mây electron, spin của electron. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý 2: Nguyên tử hydro Nội dung 1. Mở đầu 2. Phổ nguyên tử hydrô 3. Pt Schrödinger cho nguyên tử hydrô Nguyên tử hydrô 4. Năng lượng của electron 5. Hàm sóng electron 6. Mật độ xác suất electron Lê Quang Nguyên 7. Hình dạng đám mây electron www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen 8. Spin của electron nguyenquangle59@yahoo.com 2. Phổ nguyên tử hydrô – 2 2. Phổ nguyên tử hydrô – 4• Công thức Rydberg: 1 1 1 Dãy n1 Vùng = R 2 − 2  λ  n1 n2  Lyman 1 Tử ngoại• n1 = 1,2,3,… Balmer 2 Khả kiến• n2 > n1 Paschen 3 Hồng ngoại• R là hằng số Rydberg Brackett 4 Hồng ngoại• R = 1,097 × 107 m−1 Johannes Rydberg Pfundt 5 Hồng ngoại• Minh họa (1854-1919) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3. Pt Schrödinger cho nguyên tử hydrô 4a. Các mức năng lượng• Thế năng của electron chuyển • Giải phương trình Schrödinger ta thu được các động quanh nhân: mức năng lượng của electron: me 4 1 En = − 2 2 ⋅ 2 n = 1,2,3... 2 e U =− 8ε 0 h n 4πε 0r r • hay: 1 n là số lượng tử• Hàm sóng dừng của electron E n = −13.6 (eV ) năng lượng. thỏa phương trình n2 Schrödinger: • Năng lượng ion hóa = năng lượng cần để đưa 2m  e2  electron từ mức cơ bản đến mức n → ∞. ∆Φ + 2  E + Φ = 0 ℏ  4πε 0r  E ion-hóa = E n→∞ − E1 = 13.6 ( eV ) 4b. Giải thích phổ Hydro - 1 4b. Giải thích phổ Hydro - 2• Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao về • Đại lượng: một mức thấp hơn, nguyên tử phát một photon me 4 có năng lượng: R = 2 3 = 1,097 × 107 m−1 8ε 0 h c hc me 4  1 1  ε = = En2 − En1 = 2 2  2 − 2  λ 8ε 0 h  n1 n2  • là hằng số Rydberg. • Từ đó suy ra công thức xác định phổ của• và bước sóng: nguyên tử Hydro: 1 me 4  1 1  1 1 1 1 = 2 3  2 − 2  ≡ R 2 − 2  1 = R 2 − 2  n1 = 1, 2, 3,… λ 8ε 0 h c  n1 n2   n1 n2  λ  n1 n2  n2 > n1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4b. Giải thích phổ Hydro - 3 5a. Trạng thái và các số lượng tử - 1 • Hàm sóng trong tọa độ cầu có dạng: Ví dụ về Rnl Φ nlm(r ,θ ,ϕ ) = Rnl (r )Ylm (θ ,ϕ ) Ví dụ về Ylm • Mỗi h ...