既然 s 軌道 p 軌道只是求解氫原子薛丁格方程得出的,為什麼可以用於更高原子序數的原子?

時間 2021-05-11 17:44:30

1樓:梁昊

說說個人的理解

首先這是乙個基於微擾論給出的影象,即將核與電子之間的相互作用視作主導成分,電子-電子相互作用視作微擾,然後用單電子態線性組合出近似的多電子態。

其次,對於鹼金屬原子,這個影象可以更嚴格一些:對於任意具有中心對稱性的系統,其總角動量量子數都是好量子數,即所謂原子軌道S, P, D, F等等。我們可以認為這個角動量完全由單個價電子的s, p, d, f的電子軌道承載,而剩下的電子形成閉殼層,不參與各種激發。

即此處我們用了類似於準粒子或者元激發的影象。用這套影象,最起碼可以很好的描述各種選擇定則。

什麼時候這個影象失效了呢?存在兩個或兩個以上電子被激發的時候。此時有所謂LS耦合與JJ耦合兩套正規化,什麼時候用哪一套存在一些經驗性的規律,但總之是說明了原本的電子軌道不再是乙個恰當的描述了。

當然,我這裡依然無法解釋為什麼原子軌道理論能這麼好的預言元素週期表的週期結構。

扯點別的,除了原子系統,不少複雜系統都存在著一些具有難以理解的準確程度的簡化模型,比如說固體中的自由電子模型和能帶模型,比如說場論將未知的紫外成分的簡化成無窮大減無窮大,量子系統可以從費曼路徑積分出發進行準經典的蒙特卡洛模擬,等等。我想,除開探索高能端的新物理的那群傢伙之外,大多數做理論的人口中的物理,就是如何對複雜系統構造乙個這樣的模型,以及如何理解這類模型了吧。

2樓:沒尾巴的耗子

可以這麼理解:

同理多電子體系中在研究某乙個電子的運動時也會做類似處理將該多電子原子體系中的其他部分(原子核和其他電子)等效為質心該電子是在其他n-1個電子和原子核形成的有效勢場中運動

在實際計算中人們也發現通過變分原理尋找品優函式時可用類氫離子的波函式近似多電子原子的波函式

3樓:Bcmaton

只要系統滿足球對稱性,波函式的解一定是球諧函式解的線性組合。或者換句話說,角動量在球對稱系統都是和哈密頓量對易的,這是滿足球對稱性的要求。s,p也只能告訴你角動量的量子數而已,與具體系統是什麼無關。

完全是對稱性的結果。

4樓:

精細結構常數是1/130多,這意味著電子間相互作用本身相對於庫侖相互作用就是很小的。而且單個原子內本身電子數量並不算多,這種情況下相互作用我想大概並不會扮演特別重要的角色。應該說這是一種合理的近似。

其實氫原子能級也並不是精確的,其精細結構並不是sp軌道這種可以描述的。比如我知道有人畢設就是考慮引力作用對氫原子能級的修正。

S軌道和P軌道 S軌道的形狀是球型,還能理解,P軌道的電子到底是怎麼運動的?

scarl77 就以2p6為例,6個電子圍繞核旋轉,你用相機拍下一張圖,再拍下一張,經過很多次拍照後,你想象一下把它們都透明了,重疊在一起,就可以看見這對球樣子了 別給我推肖戰 spdf都不是電子執行軌道,只是電子存在特定位置的概率 如果我沒有記錯的話,這幾個公式是s p d f 的精簡模型,其中 ...

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