2539

Распределение электронной плотности атома водорода

Лабораторная работа

Физика

Цель работы: рассчитать распределение радиальной электронной плотности вероятности в различных состояниях для атома водорода.

Русский

2013-01-06

46.53 KB

18 чел.

Белорусский Государственный Университет

Факультет Радиофизики и Электроники

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я   Р А Б О Т А   №  5

Распределение электронной плотности атома водорода

Выполнила студентка

3 курса 8 группы

Максимова П.Д.

МИНСК 2009

Цель работы: рассчитать распределение радиальной электронной плотности вероятности в различных состояниях для атома водорода.

ТЕОРИЯ  МЕТОДА

Решение уравнения Шредингера для атома водорода. Состояние некоторой частицы в квантовой (волновой) механике задаётся так называемой волновой функцией . Её вид получается из решения уравнения Шредингера:. Для нахождения волновой функции необходимо записать вид функции  U(r,t) для данной конкретной задачи и решить уравнение Шредингера относительно . Если силовое поле, в котором движется частица, стационарно, то  уравнение Шредингера примет вид:  и решение можно представить в виде двух сомножителей:  Потенциальная энергия атома водорода не зависит от времени и равна: . Волновые функции состояний атома водорода: .Радиальная плотность вероятности вычисляется следующим образом:  

Ход работы:

r1– первый боровский радиус.   0,53 Å         

1.0 Å 2 Å . Шаг 0,1 Å

,Å  

0,1

0,184

0,2

0,505

0,3

0,779

0,4

0,95

0,5

1,01

0,6

1

0,7

0,938

0,8

0,84

0,9

0,728

1

0,617

1,1

0,512

1,2

0,417

1,3

0,336

1,4

0,267

1,5

0,21

1,6

0,164

1,7

0,127

1,8

0,097

1,9

0,074

2,0

0,056

 

2.    0 Å 1,5 Å. Шаг 0,10 Å.

   1,5 Å 3,5 Å. Шаг 0,25 Å.

   3,5 Å 7,0 Å. Шаг 0,50 Å. 

  

0,1

0,027

0,2

0,083

0,3

0,142

0,4

0,184

0,5

0,201

0,6

0,189

0,7

0,153

0,8

0,101

0,9

0,047

1

0,008

1,1

0,004

1,2

0,058

1,3

0,195

1,4

0,440

1,5

0,821

1,75

2,544

2

5,709

2,25

10,723

2,5

17,950

2,75

27,701

3

40,224

3,25

55,705

3,5

74,258

4

120,734

4,5

179,367

5

249,068

5,5

328,142

6

414,489

6,5

505,785

7

599,648

                                                                                                                                    

Вывод: Для того чтобы рассчитать распределение радиальной электронной плотности вероятности в различных состояниях для атома водорода, необходимо использовать волновые функции состояний атома водорода. Для нахождения волновой функции необходимо записать вид функции  U(r,t) для данной конкретной задачи и решить уравнение Шредингера относительно .