為啥要給能級分組? 分組的原理是什麼? 分組之後能幹啥?

時間 2021-05-29 22:30:51

1樓:咖啡兌茶名相思

乙個能級就是乙個或幾個同一能量的電子原子軌道的集合。

1、為啥要給能級分組:給能級分組最大的作用是方便研究能級內軌道裡電子的能量以及其波函式能夠帶給我們的關於電子運動的資訊(軌道角動量等等),同時也可以直觀形象地把不同形狀的軌道按規律分組。

2、分組的原理:能量區分不同能層,電子運動模式區分不同能級。量子力學中要使原子的薛丁格方程——即各電子波函式在能量算符的作用下——有實數解,在滿足品優波函式條件下,求解出的能量E需要等於一系列確定的單值,每乙個能量值都是確定的並且分層的(所以說能量是量子化的),得到一系列不同能量的軌道,這樣就根據能量區分了很多不同的能層n。

電子的波函式求解過程中需要用到幾個常數來使方程有解,這幾個常數在解方程時由於波函式的品優條件需要,都是量子化的,有一系列確定的取值,人為定義為磁量子數m、角量子數l,不同的m、l值對應不同電子波函式,也對應著不同電子運動狀態,從而根據l與m值對應出不同的spdfg以及各個能級所含有的軌道數目。l=0時代表s軌道,此時m只有乙個取值0,代表只有乙個軌道;l=1時代表p軌道,此時m=0、±1,代表有3個軌道。他們的關係都是對方程求波函式實數解所決定的,也就是說客觀條件下不能改變的。

3、分組後能幹啥:我們可以根據這個計算出電子的運動模型,了解電子的能量與運動模式的關係;同時我們可以更加簡便的分辨原子在原子光譜上的特徵,了解原子光譜的原理;在求解分子軌道時我們也能根據原子軌道來簡化運算過程,形象的畫出分子能級等等。

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