第7讲 自旋与泡利原理.

Slides:



Advertisements
Similar presentations
物理思想与方法 1. 量子化的思想 能量发射和吸收时的量子化 —— 黑体辐射; 能量传输时的量子化 —— 光电效应、康普顿散射; 能量状态的量子化 —— 能级; 角动量的量子化;角动量空间取向的量子化; 自旋的量子化; 2. 波粒二象性的思想 一切物质都有粒子性和波动性,即两面性; 粒子性:整体性(不可分割),抛弃轨道概念;
Advertisements

第十五章 量子物理 15-6 德布罗意波 实物粒子的二象性 物理学 第五版 1 光电效应 光子 爱因斯坦方程 1 “ 光量子 ” 假设 光可看成是由光子组成的粒子流,单个光 子的能量为. 2 爱因斯坦光电效应方程 逸出功与 材料有关.
第 1 章 量子力学基础和原子结构.
第三章 量子力学初步 内容: 1、微观粒子的波粒二象性 2 、测不准原理 3、波函数及其物理意义 4、薛定谔波动方程
§3.4 空间直线的方程.
3.4 空间直线的方程.
碰撞 两物体互相接触时间极短而互作用力较大
第十六章 动量守恒定律 第4节 碰 撞.
2005级医学部“普通化学”课程 期中考试安排 时间:10月30日(周日)晚上7:00~9:00 座位安排: 理教203 理教217
第三章 量子力学初步 玻尔理论的困难,迫使新一代物理学家努力寻找更完整、更准确、应用面更为广泛的原子理论。一门描述原子的崭新理论——量子力学在 年诞生了! 本章将简要介绍:一些不同于经典物理的一些新思想、新概念及简单应用。介绍只能“言犹未尽”。
The Basis of Quantum Mechanics
内容提要: 目的要求: 重点难点: 1、第二族元素的光谱和能级 2、具有两个价电子的原子态L-S耦合
第 三 章 原子中的电子.
天文分子谱线的物理基础.
热力学统计物理 河南教育学院物理系.
第七章 自旋与全同粒子 我们已经知道,从薛定谔方程出发可以解释许多微观现象,例如计算谐振子和氢原子的能级从而得出它们的谱线频率,计算离子被势场散射时的散射截面以及原子对光的吸收和发射系数等。计算结果在相当精确的范围内与实验符合。但是这个理论还有较大的局限性。首先,薛定谔方程没有把自旋包含进去,因而用前面的理论还不能解释牵涉到自旋的微观现象,如塞曼效应等。此外,对于多粒子体系(原子、分子、原子核、固体等等),前面的理论也不能处理。
向微波、電磁波 說 不.
电子教案 量子力学教程(第二版) 湖州师范学院 编 主 编 于少英 沈彩万 参 编 刘艳鑫 董永胜 董国香 邱为钢 李艳霞
安徽理工大学 2005级《大学物理》补充 第十八章 量子物理基础 第三讲量子力学应用初步 物理教研室.
塞曼效应实验及其拓展 物理 于遥
§2-3 薛定谔方程 量子理论的两种表达方式: 1)海森堡、波恩和约丹等人1925年发展起来 的矩阵方法 — 数学模型较复杂。
第三讲 势箱模型.
量子化学 第三章 矩阵与算符 3.1 线性代数(Linear Algebra) 3.2 矩阵 (Matrices)
第二章 矩阵(matrix) 第8次课.
第七章  物质结构基础 The Basis of Substance Structure.
第六章 自旋和角动量 复旦大学 苏汝铿.
Chap3/part2.
General Nonlocality 王 海 军 吉林大学 理论物理中心 南昌大学
三、价层电子对互斥理论 基本要点: ABn分子或离子的几何构型取决于与中心A原子的价层电子对数目。 价层电子对=σ键电子对+孤对电子对
第8章 原子结构 主讲教师:姜凤超.
第三章 矩阵力学基础 ——力学量和算符 复旦大学 苏汝铿.
薛定谔(Erwin Schrodinger,1887~1961)奥地利物理学家 .
二维平面上的电子: 电相互作用下的多体量子态
第六章 近独立粒子的最概然分布 §6. 1 粒子运动状态的经典描述 §6. 2 粒子运动状态的量子描述 §6. 3 系统微观运动状态的描述
看一看,想一想.
第一章 晶体结构 第二章 晶体的结合 第三章 晶格的热振动 第四章 金属电子论 第五章 电子的能带论 第六章 半导体电子论 第七章 固体磁性 第八章 固体超导 1 电子的费米统计 2 电子输运.
第七章 全同粒子 §1 全同粒子的特性 §2 全同粒子体系波函数 Pauli 原理 §3 两电子自旋波函数 §4 氦原子(微扰法)
线 性 代 数 厦门大学线性代数教学组 2019年4月24日6时8分 / 45.
量子數的物理意義 Lx 、Ly 、Lz無法同時測量 只有L2 、Lz可同時測量.
第四章 转动光谱 . 也叫微波光谱和远红外光谱 .是分子电子光谱和振动光谱的精细结构 .可用于确定分子的构型及偶极矩. .适合气相分子.
第9讲 原子光谱项.
谱学基础 南京大学化学化工学院 谢代前 电话: 办公室: 化学楼 G405 助教: 陈奇欣 化学楼G403.
P在α-Al2O3中电场梯度的第一性原理计算
激光器的速率方程.
 §4.5 电子顺磁共振 电子顺磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance 简称EPR) 或称电子自旋共振
第15章 量子力学(quantum mechanics) 初步
§8.3 不变因子 一、行列式因子 二、不变因子.
§6.7 子空间的直和 一、直和的定义 二、直和的判定 三、多个子空间的直和.
§5.3 泡利原理和同科电子 一、确定电子状态的量子数 标志电子态的量子数有五个:n,l,s,ml,ms。
第五章 多电子原子.
1.设A和B是集合,证明:A=B当且仅当A∩B=A∪B
第一节 不定积分的概念与性质 一、原函数与不定积分的概念 二、不定积分的几何意义 三、基本积分表 四、不定积分的性质 五、小结 思考题.
第4课时 绝对值.
第18 讲 配合物:晶体场理论.
I. 第一性计算 (First Principles Calculations)
量子力学 复旦大学 苏汝铿.
第五章 核磁共振成像 外磁场中的原子核 —— 经典力学观点 生物医学图象处理 F 张琦.
第15讲 特征值与特征向量的性质 主要内容:特征值与特征向量的性质.
§2-2 点的投影 一、点在一个投影面上的投影 二、点在三投影面体系中的投影 三、空间二点的相对位置 四、重影点 五、例题 例1 例2 例3
欢迎大家来到我们的课堂 §3.1.1两角差的余弦公式 广州市西关外国语学校 高一(5)班 教师:王琦.
§17.4 实物粒子的波粒二象性 一. 德布罗意假设(1924年) 波长 + ? 假设: 实物粒子具有 波粒二象性。 频率
基因信息的传递.
第四节 向量的乘积 一、两向量的数量积 二、两向量的向量积.
第三章 从概率分布函数的抽样 (Sampling from Probability Distribution Functions)
Brief Summary of Chapter 1
热力学与统计物理 金晓峰 复旦大学物理系 /7/27.
第五章 多电子原子 §5.1 He及第二族元素原子的光谱和能级 铍 Be:Z=4=212+2 镁 Mg:Z=12=2(12+22)+2
第三节 数量积 向量积 混合积 一、向量的数量积 二、向量的向量积 三、向量的混合积 四、小结 思考题.
“电子”:泡利并全同着 李茜 沈诗倩 翁旻雯.
根据经典物理学,如果我们已知一物体的初始位置和初始速度,就可以准确地确定以后任意时刻的位置和速度.
Presentation transcript:

第7讲 自旋与泡利原理

1.自旋引入 1)Zeeman效应 磁矩与轨道角动量 电子与磁场作用 磁场中能级发生分裂

一.自旋引入 2)反常Zeeman效应 3)斯特恩-盖拉赫实验(1921) 4)自选假设

2.算符与波函数 1)类比轨道角动量 轨道 自旋 2)对易关系 3)

2.算符与波函数

3.全同性原理 同一种微观粒子本质上不可区分 记 为全同粒子体系波函数,则交换任意两个粒子的坐标,体系的状态不会发生改变 记 为全同粒子体系波函数,则交换任意两个粒子的坐标,体系的状态不会发生改变 粒子1在‘位置’ 1同时粒子2在位置2 ,与粒子2在‘位置’2 同时粒子1在位置 1,对量子体系而言是没有区别的,这和微观粒子的波粒二象性是一致的。

4.全同电子体系波函数 1)泡利原理 2)两个无相互作用电子体系(以势箱为例) 波色子:自旋为整数,波函数全对称;费米子:自旋为半整数,波函数反对称 全同电子体系,总波函数反对称 2)两个无相互作用电子体系(以势箱为例)

4.全同电子体系波函数 2)两个无相互作用电子体系(续)

4.全同电子体系波函数 2)两个无相互作用电子体系:结论 3)N个无相互作用电子体系:推广 为满足泡利原理,体系只有一个状态: 表示:有一个电子处于态k,另一个电子处于态l 3)N个无相互作用电子体系:推广

4.全同电子体系波函数 3)N个无相互作用电子体系(续)

4.全同电子体系波函数 4)Slater行列式推论 任意两列相同,行列式也为0  两个电子的‘坐标’不能完全相同 泡利不相容原理 任意两列相同,行列式也为0  两个电子的‘坐标’不能完全相同 泡利互斥  自旋相同的两个电子,空间上也不能无限靠近 即使处于两个不同的空间轨道

4.全同电子体系波函数 5)举例:一维势箱中3个自由电子 3个态为: 电子坐标: 总波函数:

习题