1部分量子、能帶理論.ppt

答疑時(shí)間 答疑 時(shí)間 元月24日周六14 30 17 30元月25日周日8 30 11 30 地點(diǎn) 西五樓116 12電子的自旋四個(gè)量子數(shù) 一 電子的自旋 斯特恩 蓋拉赫實(shí)驗(yàn) 1921 軌道運(yùn)動(dòng) 磁矩 基態(tài)銀原子l 0 射線(xiàn)的偏轉(zhuǎn)表明 電子還應(yīng)具有自旋角動(dòng)量 設(shè)自旋角量子數(shù)為S 磁量子數(shù)為mS 自旋角動(dòng)量的本征值問(wèn)題 自旋角動(dòng)量無(wú)經(jīng)典對(duì)應(yīng) 是相對(duì)論效應(yīng) 二 四個(gè)量子數(shù) 電子狀態(tài)由四個(gè)量子數(shù)決定 主量子數(shù)n n 1 2 3 角量子數(shù)l l 0 1 2 n 1 磁量子數(shù)ml ml 0 1 l 自旋磁量子數(shù)ms ms 1 2 三 泡利不相容原理 不能有兩個(gè)電子具有相同的狀態(tài) 自由電子 其自旋不同 原子中的電子 若能量動(dòng)量相同 不能具有相同的n l ml ms 四多電子原子中電子的組態(tài) 主量子數(shù)相同屬于同一殼層 容納的電子數(shù) 次殼層由l標(biāo)記 用s l 0 p l 1 d f g 表示 例如 1s2 2p6 3d2 電子數(shù) 五能量最小原理 外層電子的能量由n 0 7l確定 六費(fèi)米子和玻色子 費(fèi)米子 自旋為的奇數(shù)倍的粒子 玻色子 自旋S 0或的偶數(shù)倍的粒子 比較 能級(jí)大小 基態(tài)時(shí)電子的組態(tài) 受制于泡利不相容原理 不受制于泡利不相容原理 為量子數(shù)虧損 二 分子能級(jí)簡(jiǎn)介 分子能級(jí) 能級(jí)間隔 E E電子 E振動(dòng) E轉(zhuǎn)動(dòng) E電子 E振動(dòng) E轉(zhuǎn)動(dòng) 由分子的電子能級(jí)間發(fā)生躍遷 光譜在可見(jiàn)區(qū)和紫外區(qū) 1 電子能級(jí) 13堿金屬原子能級(jí)和分子能級(jí)簡(jiǎn)介 一 堿金屬原子能級(jí) 2 振動(dòng)能級(jí) 分子振動(dòng)光譜在近紅外區(qū) 3 轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí) J代表分子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜在遠(yuǎn)紅外和微波區(qū) 三 分子光譜的帶狀結(jié)構(gòu) 能帶理論 一固體的能帶理論 晶體 多原子有序排列 中的電子 外層中的電子云重疊 形成電子共有化 能級(jí)分裂形成能帶 N原子個(gè)數(shù) 能帶間有禁帶 能帶寬度及禁帶寬度基本由原子決定 二能帶理論對(duì)電子導(dǎo)電的解釋 價(jià)帶 空帶 可能的導(dǎo)帶 導(dǎo)體 最外層價(jià)電子的所屬能帶 價(jià)帶以上的能帶 價(jià)帶未填滿(mǎn)或空帶與價(jià)帶相連 或重疊 絕緣體 滿(mǎn)帶與空帶間的禁帶較寬約5eV 半導(dǎo)體 滿(mǎn)帶與空帶間的禁帶較窄2e