氢原子的基态1 s电子在距核53 pm附近的_____________中出现的_____________最大,是因为距核更近
下列状态中不是基态的是 ()
A.通常条件的气体H2
B.氟原子中有5个3p电子
C.氧原子的电子结构为1s22s22p4
D.氢原子中电子处在n=1的状态
氢原子基态波函数
,求χ、y、z在a0到a0+a0/100范围内电子出现的概率(在△χ、△y、△z小体积元内∮可近似看作常数)。
(氢原子的极化)设基态氢原子置于均匀静电场ε中.设电子电荷与折合质量分别为-e、μ,记为Bohr半径.
(a)试用微扰论考察,电场对氢原子基态能级的影响;
(b)当加外电场ε于物质,导致其能量的变化△E称为极化能量,可表示为,其中κ称为极化系数.不要求作具体计算,试证对于基态氢原子其极化系数满足.
氢原子处于基态(1s).设受到微扰作用,微扰算符为
H'=φ(r)σ·p+σ·pφ(r) (1)
φ(r)为实函数,在处有显著的值,r>b处迅速衰减而趋于0,(Bohr半径),仃为Pauli自旋算符.试证明,微扰后的基态并非纯粹的1s态,而是1s态中混杂着少量2p态.试给出一级微扰近似下基态波函数的公式.
3种元素分别具有电子构型1s22s22p63s23p6,1s22s22p63s2和1s22s22p63s23p64s1,第一电离能(不按顺序)为15.75 eV,4.347 eV和7.64 eV,原子半径为160 pm,174 pm和235 pm。根据电子构型确定这3种元素并找出与之匹配的电离能和原子半径。
将处于超精细结构基态(1s,F=0)的氢原子置于沿z方向的均匀弱磁场B中,外场引起的作用势的主要部分为
H'=-B·(μe+μp)=-B(μe+μp)z(1)
设由此而造成的能级移动为E(B),定义原子的磁化率
(2)
试用微扰论计算E(B)及αB.