Вопрос e0f39

Ответ:

Самая базовая модель - модель идеализированного атома водорода. Это может быть распространено на другие атомы, но эти модели не были решены.

Объяснение:

В своей основной форме атом представляет собой положительно заряженную тяжелую частицу (ядро), вокруг которой движутся отрицательно заряженные легкие частицы.

Для самой простой возможной модели мы предполагаем, что ядро настолько тяжелое, что оно остается фиксированным в начале координат. Это означает, что нам не нужно принимать во внимание его движение. Теперь мы остались с электроном. Этот электрон перемещает электрическое поле заряженного ядра. Природа этого поля дана нам классической электростатикой.

Наконец, мы игнорируем релятивистские эффекты и эффекты, вызванные спином электрона, и мы остаемся с заряженной частицей в электрическом поле.

Теперь мы отождествляем волновую функцию с электроном #Psi (vecr, т) #, Мы используем модель, описанную выше, чтобы записать уравнение Шредингера.

# Iћdel / (DELT) Пси (vecr, т) = - ћ ^ 2 / (2m_e) град ^ 2 + V (vecr) Пси (vecr, т) #

Термин потенциальной энергии #V (vecr) # может быть получено из закона Кулона. Сила, действующая на электрон, определяется выражением

#vecF (vecr) = - д ^ 2 / (4piepsilon_0 || vecr || ^ 3) vecr #

где # Д # является абсолютной величиной заряда как электрона, так и ядра.

Потенциал дается следующим где #гамма# это путь, идущий из бесконечности, где потенциал #0#, чтобы # Vecr #:

#V (vecr) = - int_gammavecF (ЗВТ) * dvecs = д ^ 2 / (4piepsilon_0) int_oo ^ r1 / с ^ 2ds = -q ^ 2 / (4piepsilon_0r) #.

Здесь мы использовали # Г = || vecr || #.

Это дает нам:

# Iћdel / (DELT) Пси (vecr, т) = - ћ ^ 2 / (2m_e) град ^ 2 + Q ^ 2 / (4piepsilon_0r) Пси (vecr, т) #.

К счастью для нас, можно определить собственные функции и значения для энергии, то есть функции #psi (vecr) # и значения # E # формы

# - ћ ^ 2 / (2m_e) град ^ 2 + Q ^ 2 / (4piepsilon_0r) фунтов на квадратный дюйм (vecr, т) = Epsi (vecr, т) #

Эти решения довольно утомительно записывать, поэтому я сделаю это только тогда, когда вы меня об этом попросите, но суть в том, что мы можем это решить.

Это дает нам энергетический спектр для водорода плюс волновые функции, принадлежащие каждой энергии, или так называемые орбитали атома водорода.

К сожалению, для более сложных атомов это больше не работает, поскольку, когда у вас есть несколько атомов, они также будут оказывать влияние друг на друга. Этот плюс, конечно же, член импульса и потенциала электронного ядра дает много дополнительных членов в уравнении Шредингера, и до сих пор никто не смог его точно решить. Однако есть способы приблизить решение. Который я не буду показывать здесь.